Superkritisk væskeudvinding forbedret af Power Ultrasonics
Ultralydekstraktion alene eller i kombination med alternative ekstraktionsmetoder såsom opløsningsmiddelekstraktion eller superkritisk CO2 emhætter bruges med succes til at udtrække det fulde spektrum af cannabinoider fra cannabisplanten (hamp og marihuana). I marihuana, den vigtigste cannabinoid bestanddel er Δ9-tetrahydro-cannabinol (Δ9-THC) med sine velkendte psykotrope virkninger. Andre vigtige cannabinoider med mindre eller ingen psykotrop aktivitet kan findes i både hamp og marihuana, og omfatter cannabidiolsyre (CBDA), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC), cannabinol (CBN) og cannabicyclol (CBL), sammen med andre C19 tilhørende homologer.
Ultralyd forbedret superkritisk CO2 Udvinding
Kombinationen af høj effekt ultralyd og superkritiske væskeudsugningsanlæg (SFE) er yderst effektiv og ren metode til at accelerere og forbedre masseoverførselsprocesser. Masseoverførsel mellem råvarer (f.eks. planteekstrakter som blade, blomster, knopper osv.) og opløsningsmidlet (f.eks. superkritisk CO2) er den begrænsende faktor under ekstraktionsprocesser. På grund af den begrænsede masseoverførsel reduceres udvindingseffektiviteten. For at kompensere for den manglende effektivitet skal enten udvindingstiden indskubbes, eller udbyttet skal ofres.
High-power ultralydbehandling er en gennemprøvet teknologi til at intensivere langsomme reaktioner ved at forbedre masseoverførslen mellem faser. Ved intense vibrationer, forskydningskræfter og ophidsende turbulenser udsætter effektultralyd ekstraktionsråmaterialet med en signifikant øget hastighed til opløsningsmidlet. Dette resulterer i overlegen udvinding udbytter og en reduceret udvinding tid. Ultralydbehandling øger ekstraktionseffektiviteten af enhver form for superkritisk væskeekstraktion:
- ved at øge udbyttet
- ved at forkorte udsugningstiden
- ved at reducere det krævede tryk
- ved at forbedre den samlede produktionskapacitet
UIP2000hdT ultralydsudsugning kan flangeres til superkritisk CO
Ultralydsforbedring af masseoverførsel i superkritiske CO2-ekstraktionsprocesser kan let realiseres ved at implementere en højtydende ultralydssonde som en kakatrode i den superkritiske væskeudsugning. Hielscher Ultrasonics sonder (også kendt som ultralydshorn, sonotrodes) kan tilsluttes via standard flange forsegling og er kompatible for swedge lås stik. Dette gør installation og drift enkel og sikker. Som alle Hielscher ultralydsenheder kendt for deres robusthed og kontinuerlig ydeevne, en gang installeret system er af lav vedligeholdelse.
Hielscher ultralydsenheder og sonder er tilgængelige for
- lille skala / lab superkritiske væskeudsugningsanlæg
- halvindustrielle skala
- industriel skala
Ultralydsekstraktor implementeret i et superkritisk CO2-system for at forbedre masseoverførslen. Dette øger udsugningsudbyttet og reducerer udsugningstid og temperatur.
figur og undersøgelse: Hu et al. 2007
Case Study for ultrasonically forbedret superkritisk CO2 Udvinding
Ingefær ekstraktion: Balachandran et al. (2006) undersøgte effektiviteten af ultralydassisteret superkritisk CO2-ekstraktion ved hjælp af Hielscher ultrasonicator UIP500hdT. De studerede ultralyds indflydelse på superkritisk ekstraktion ved hjælp af frysetørret ingefær. "Udbyttet af skarpe forbindelser fra ingefær øges betydeligt under påvirkning af ultralyd, med forbedringer på op til 30% mod slutningen af ekstraktionsperioden." (Balachandran et al. 2006)
Læs mere om ultralyds ingefærudsugning!
FESEM billeder af ingefær partikler. (A) Eksperimenter uden sonikering, (B) eksperimenter med sonikering ved hjælp af UIP500hdT .
Billede og undersøgelse: Balachandran et al. 2006
- intensivere masseoverførsel under SFE
- øge uddrag udbytter
- accelerere SFE-udvinding
- nemt håndtere højtryk
- håndtere forskellige råvarer
- være retromonteret i eksisterende SFE-systemer
- være fleksibelt installeret
- være præcist kontrolleret
- fjernstyres
- betjenes sikkert
High-Power ultralydsudsugningsanlæg til superkritisk væskeudsugning
Hielscher ultralydsenheder kan nemt implementeres i enhver regelmæssig superkritisk CO2 udsugningsankus for at forbedre masseoverførslen og dermed øge udvindingsudbyttet.
Ultralydssonderne i cascatrodeTm type er særligt velegnede til integration i en CO2 emhætte, da Hielscher cascatrodes tilbyder et højt overfladeareal, som udsender stærk kavitation i de store tanke af CO2 udsugningssystemer og kan dermed nemt behandle store mængder. Hielscher Ultralyd’ robuste og pålidelige industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralydssonotroder er tilgængelige. Den pålidelige kontinuerlige drift af høje amplituder samt robusthed og lav vedligeholdelse af Hielscher ultralydsudsugninger gør dem til det ideelle udstyr til implementering i R&D og kommerciel superkritisk / subkritisk CO2 Udsugningsanlæg.
- kontinuerligt høj ydeevne
- 24/7/365 operation
- præcis kontrol proces
- robusthed
- Lav vedligeholdelse
- sikker og nem at betjene
- fjernbrowserkontrol
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:
| Batch Volumen | Strømningshastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml / min | UP200St, UP400St |
| 0.1 til 8L | 0.2 til 2L / min | UIP500hdT |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 til 100 l | 2 til 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 til 100 l / min | UIP16000 |
| na | større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg Os!
Litteratur / Referencer
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry
Volume 13, Issue 6, Sept. 2006. 471-479. - Yanxiang Gao, Bence Nagy, Xuan Liu, Béla Simándi, Qi Wang (2009): Supercritical CO2 extraction of lutein esters from marigold (Tagetes erecta L.) enhanced by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids. Volume 49, Issue 3, 2009. 345-350.
- E. Riera, A. Blanco, J. García, J. Benedito, A. Mulet, J. A. Gallego-Juárez, M. Blasco (2010): High-power ultrasonic system for the enhancement of mass transfer in supercritical CO2 extraction processes. Ultrasonics, 50, 2010, 306-309.
- Ai-jun Hu, Shuna Zhao, Hanhua Liang, Tai-qiu Qiu, Guohua Chen (2007): Ultrasound assisted supercritical fluid extraction of oil and coixenolide from adlay seed. Ultrasonics Sonochemistry Volume 14, Issue 2, Feb. 2007. 219-224.
Højtydende ultralyd! Hielschers produktsortiment dækker hele spektret fra den kompakte lab ultrasonicator over bench-top enheder til fuld-industrielle ultralydsystemer.