Hielscher Ultralydsteknologi

Ultralydsekstraktion af cellulær stof

Ultralydsekstraktion eller sonoekstraktion er en procesintegrerende teknologi, der virker ved kobling af høj effekt ultralyd til en opslæmning af plante- eller cellevæv. Hielscher Ultrasonics leverer pålidelige ultralydgivere til celleforstyrrelser og ekstraktion fra små laboratorieprøver op til høje mængder i industriel forarbejdning. Appellen ved den ultralydassisterede ekstraktion ligger i den ikke-termiske behandling af materialet, dets nemme anvendelse og skalerbarheden fra test til produktionskala.
Hielscher's ultralydsapparater genererer høj intens ultralyd, som kan styres nøjagtigt til dine proceskrav.

Listen nedenfor giver dig forskellige ultralydsbehandlingsprotokoller, der viser det brede anvendelsesområde for effekt ultralyd i biologi, fødevareforarbejdning og farmaceutisk produktion.
Ultralyd homogenisatorer er kraftfulde værktøjer til udvinding. (Klik for større billede!)

Probe-typen ultralydsapparat UP50H

Ultralydsekstraktion bruges til at producere isolater fra botaniske. Videoen viser en effektiv udvinding af smagforbindelser fra chili flager med UP100H.

Ultralydsekstraktion af chiliflager ved hjælp af UP100H

Boldine fra Boldo blade (Peumus bolden)

Ultralyd ansøgning:
En vigtig aktiv forbindelse i boldo er fedtholdigt ((S) -2,9-dihydroxy-1,10-dimethoxiaporphin), som udover catechin ((2S, 3R) -2- (3,4-dihydroxyphenyl) -3 , 4-dihydro-1 (2H) -benzopyran-3,5,7-triol) hovedkomponenterne af alkaloid- og flavonoidfraktionen i fedoblade. Boldine er et stærkt antioxidantmiddel, som undergår peroxidativ friradikalmedieret skade og virker som en effektiv hydroxylradikal-scavenger.
Ekstraktionsprocedure: Til en typisk ekstraktionsprocedure blev prøver af boldo-blade ekstraheret med 1 liter destilleret vand ved atmosfærisk tryk ved anvendelse af ultralydapparatet UIP1000hd i batch og flow-through mode. Tidspunktet for udvinding varierer mellem 10 og 40 min., Med en ultralydintensitet på 10 til 23 W / cm2, og et temperaturområde på 10 til 70 ° C. De bedste resultater blev opnået under følgende betingelser: ultralydintensitet på 23 W / cm2 i 40 min. ved temperatur på 36 ° C
Resultater: Analyseresultaterne viser, at høj-effekt-sonikation forbedrer analytfrigivelsen af ​​vegetabilsk matrixmateriale fra Boldo ved signifikant bedre hastigheder sammenlignet med konventionel metode: lige udbytte blev frigivet ved sonikering i 30 minutter. mens konventionel ekstraktionstid var 2 timer.
Chemat (2013) og medarbejdere har vist, at ultralydassisteret ekstraktion forbedrer effektiviteten af ​​planteekstraktionen samtidig med, at ekstraktionstiden reduceres ved øget koncentration af ekstrakterne (samme mængde opløsningsmiddel og plantemateriale). Analyse afslørede, at de optimerede betingelser var: sonikeringskraft 23 W / cm2 med UIP1000hd i 40 min. og en temperatur på 36 ° C. De optimerede parametre i ultralydekstraktionen giver en bedre udtræk i forhold til en konventionel maceration i forhold til procestid (30 min. I stedet for 120 min.), Højere udbytte, højere energieffektivitet, forbedret renlighed, højere sikkerhed og bedre produktkvalitet.
Enhed Anbefaling:
UIP1000hd med sonotrode BS2d34 og flowcelle
Henvisning / Forskning Paper:
Petigny, L .; Périno-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Batch og kontinuerlig ultralydassisteret ekstraktion af Boldo blade (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.

Klorogen syre fra tobaksblade

Ultralyd ansøgning:
Til ekstraktions forsøgene blev tobaksbladene fra Nicotiana Nicotiana tabacum slekket til mindre partikelstørrelser på ca. >4 x ≧ 2 mm. Til ultralyds ekstraktions forsøgene blev der udtaget 20 g prøver af tørrede tobaksblad materialer med destilleret vand ved temperaturer fra 5 °C til 30 °C. Ekstraktions eksperimenter blev udført for udsugnings cyklussens tidsintervaller varierende fra 5 minutter til 30 minutter pr. cyklus. Omkring 10 til 15 dråber ethanol blev tilsat til den beregnede 256 ml optimal mængde destilleret vand, der er nødvendig for at udtrække al den opløselige chlorogenic syre fra 20 g prøver af tørrede tobaksblade. Den 256 ml optimale mængde destilleret vand blev derefter opdelt i fraktionerede volumener af ekstraktionsmidlet til brug i hver ultralyds ekstraktions cyklus.
Til ultralydsbestråling, en ultralydsprocessor UP400S (400 watt, 24 kHz) med en sonotrode H7 fremstillet af titanium, der havde en spidsdiameter på 7 mm, blev anvendt. Sonotroden H7 blev indsat ved halv højde af ekstraktionsblandingen.
protokol: Som optimale betingelser for ultralydsekstraktion af klorogen syre fra tobaksblade blev fundet: 20g tørrede tobaksblade i destilleret vand (optimalt væske til fast forhold: 12,8 ml / g) ved 20 ° C behandlingstemperatur ultralydsindretning UP400S (400W, 24kHz) til 3 sonikationscyklusser af hver 15min (total lydbehandlingstid: 45 min).
Enhed Anbefaling:
UP400S med sonotrode H7
Henvisning / Forskning Paper:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): Optimering og ortogonal design af en ultralydassisteret vandig ekstraktionsproces til ekstraktion af chlorogen syre fra tørre tobaksblade. Kinesisk Journal of Natural Medicines 2011.

Mangiferinacylering

Ultralyd ansøgning:
Mangiferin (1,3,6,7-tetrahydroxy-2- [3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-2-yl] xanthen-9-on; formel: C19H18den11) er en polyphenol af C-glycosylxanthone struktur, der kan findes i mange plantearter. Mangiferin viser forskellige farmakologiske aktiviteter. Den regioselektive acylering af mangiferin kan meget effektivt katalyseres af lipase under ultralydbehandling. Sammenlignet med de konventionelle metoder udmærker den ultralydassisterede katalyse med fordelene ved kortere reaktionstid og højere udbytter. De optimale betingelser for ultralydmangiferinacyleringen blev fundet som følger:
lipase: PCL, acyldonor: vinylacetat; reaktionsopløsningsmiddel: DMSO, reaktionstemperatur: 45 ° C, ultralydseffekt: 200W; substratforhold: acyldonor / mangiferin 6/1, enzymindlæsning: 6 mg / ml
Det regioselektive acyleringsudbytte var op til 84%.
Enhed Anbefaling:
UP200St eller Uf200 ः t
Henvisning / Forskning Paper:
cp .: Wang, Z .; Wang, R .; Tian, ​​J .; Zhao, B; Wei, XF; Su, YL; Li, CY; Cao, SG; Wang, L. (2010): Effekten af ​​ultralyd på lipase-katalyseret regioselektiv acylering af mangiferin i ikke-vandige opløsningsmidler. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.

capsaicinoids

Ultralyd ansøgning:
Ekstraktion af capsaicinoider (capsaicin, nordihydrocapsaicin) fra chili peber: Capsaicinoider fra Capsicum margerit peber blev opnået ved ultralydsekstraktion under følgende betingelser: opløsningsmiddel: 95% (volumen / volumen) ethanol, opløsningsmiddel / masseforhold på 10 ml / g, 40 min. ekstraheringstid for lydbehandling, 45 ° C ekstraktionstemperatur. Udvindingsudbytte: 85% af capsaicinoiderne
Enhed Anbefaling:
UP400S

Silymarin fra Melk Thistle Frø

Ultralyd ansøgning:
Ultralydassisteret ekstraktion blev udført ved anvendelse af en ultralydator UP400S. I dette studie blev der anvendt en ultralydssonde af horntype med en diameter på 1,5 cm. 10 g ikke-fedtet mælketoftistpulver blev vejet nøjagtigt og opløst i 100 ml methanol. Bægeret blev holdt i et vandbad og holdt ved en temperatur på 25 ° C. Mælketistelpulveret opløst i opløsningsmiddel blev sonikeret til forskellige tidsintervaller (30, 60, 90, 120 og 150 min.). Efter hvert tidsinterval filtreredes opløsningen gennem et Whatman filterpapir, og hvert filtrat (ca. 80 ml) blev inddampet under anvendelse rotationsfordamper indtil opnåelse af 30 ml opløsning, og phenolforbindelsens absorbans blev målt med UV-synligt spektrofotometer ved bølgelængde på 517 nm ifølge DPPH-fremgangsmåden. Som forventet resulterede stigende ekstraktionstider i stigende silymarinindhold.
Forfatterne af undersøgelsen fandt, at ultralydudvinding med henblik på at opnå de alkoholiske ekstrakter er en af ​​de bedste teknikker til at erstatte de konventionelle teknikker. Ultralydsekstraktionen viste sig at opnå en bedre ekstraktkvalitet. Yderligere fordele er tidsbesparende at være mere effektiv mv.
Enhed Anbefaling:
UP400S
Henvisning / Forskning Paper:
Çağdaş, E .; Kumcuoğlu, S .; Güventürk, S .; Tavman, S. (2011): Ultralydassisteret ekstraktion af silymarin-komponenter fra melketistelfrø (Silybum Marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.

Steviosid

Ultralyd ansøgning:
Prøver af 10 g tørre og jordede stevia blade blev ekstraheret i 100 ml vand under kontinuerlig omrøring (med magnetisk omrører). PH-værdien blev styret med 0,01 M pH 7 natriumphosphat. Prøven blev sat i et 150 ml glasbæger og sonikeret med en ultralydgiver af sondtype (UIP500hd, 20kHz, 500W). Spidsen af ​​sonotroden blev nedsænket ca. 1,5 cm i opslæmningen af ​​stevia blade. Ultralydsenheden blev indstillet til en effekt på 350W. En mild lydbehandling af 350 W i 5-10 min. ved en konstant processtemperatur på 30 ° C gav et rebaudiosid A udbytte på 30-34 g pr. 100 g prøve. Efter sonikering blev ekstraktionsopløsningen centrifugeret og filtreret fra gennem 0,45 μm mikroporøs membran; Filtratet blev taget til total rebaudiosid A-indholdsanalyse. Ekstraktionsudbyttet af totalt rebaudiosid A-indhold blev analyseret ved HPLC.
Ved den opløsningsmiddelfrie ultralydassisterede ekstraktion blev et højt udbytte af rebaudiosid A opnået i sammenligning med traditionelle ekstraktionsmetoder såsom varmeekstraktion eller maceration.
Enhed Anbefaling:
UIP500hd

terpener

Ultralyd ansøgning:
Udvindingen af ​​flygtige forbindelser, såsom terpener, fra blomsterne af en Cannabis sativa L.-kultivortype af fiber kan øges ultralyd. Undersøgelser har vist, at efter en kort sonikering er de målrettede terpener allerede frigivet fra plantematerialet.
Resultaterne viser, at ultralydbehandling ikke længere end 5 minutter giver mulighed for at opnå en forbedret koncentration af terpener i sammenligning med maceration. I stedet øgede en ultralydbehandling længere end 5 minutter koncentrationen af ​​8-9-tetraidrocannabinol (THC).
Sonikationsprotokol:
Ultralydassisteret ekstraktion af terpener blev udført under anvendelse af en 200W sonde-type ultralydapparat. Ultralydapparatet blev sat til 25% amplitude. Tre alikvoter af 50 g tørrede blomsterarter blev tilsat hver med 250 ml 70% ethanol v / v, som blev anvendt ekstraherende opløsningsmiddel. Hvert bæger og dets indhold blev nedsænket i et isbad. Sonikering blev udført i 5, 10 og 15 minutter. Under ultralydsekstraktion procedure sikres en kontinuerlig hurtig varmeafledning for at opretholde proces temperaturen under 30 ° C. Efter ekstraktion blev blandingerne filtreret under vakuum gennem Whatman nr. 3 papir, og opløsningsmidlet blev fjernet ved en roterende vakuumfordampning. Hver ekstraktionsforsøg blev udført i triplicat ved anvendelse af tre forskellige prøver.
Ultralydning viste sig at være et interessant alternativ til maceration til ekstraktion af flygtige forbindelser fra cannabisblomstrende tilstand, men viser også, at ultralydsbehandlingen ikke må være længere end 5 minutter for at opnå en forbedret genopretning af terpener. I stedet øgede en ultralydsbehandling længere end 5 minutter koncentrationen af ​​8-9-tetraidrocannabinol (THC). Uddraget af Cannabis sativa blomsterhærder opnået ved ultralydsekstraktion udført i 5 minutter kunne anvendes som ingrediens til parfume eller aromastoffer til drikkevarer. Det kan bruges som alternativ til industriel hamp, hvor stængler bruges til fiberindustrien og blomsterblokke ekstrakter til kosmetik og fødevareindustrien.
Enhed Anbefaling:
UP200St eller Uf200 ः t med sonotrode / probe S26d14
Henvisning / Forskning Paper:
Da Porto, C .; Decorti, D .; Natolino, A. (2014): “Ultralydassisteret ekstraktion af flygtige forbindelser fra industrielle Cannabis sativa L. blomsterstande”. IJARNP 2014, 7 / 1. 8-14.

Vanillin ekstraktion fra helbrede vanille bønner

Ultralyd ansøgning:
Vanillin ekstraktion blev optimeret under sonikering. Derfor blev 100 watt ultralydsenheden (20 kHz) betjent i pulserende tilstand (cyklusser: 5 sek. Efterfulgt af 5 sek. Off).
De bedste resultater blev opnået for ultralydsekstraktion i med 40% ethanol i 1 time ved 30 ° C. For at sammenligne resultaterne med konventionelle ekstraktionsmetoder blev vandbad og ultralydbadekstraktioner også udført. Resultaterne viste, at optimeringen af ​​vanillinekstraktion med ultralydhorn med 40% ethanol i 1 time ved 30 ° C var sammenlignende med vandbadekstraktion med 40% ethanol ved 56 ° C i 15 timer.
Enhed Anbefaling:
UP100H
Henvisning / Forskning Paper:
Rasoamandrary, N .; Fernandes, AM; Bashari, M .; Masamba, K .; Xueming, X. (2013): Forbedret ekstraktion af vanillin 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyd fra hærdede vanillebønner ved hjælp af ultralydassisteret ekstraktion: en sammenligning af ultralydassisteret og varmtvandsbadekstraktion. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.

Ziziphus Jujube - udvinding af phenolforbindelser af jujube

Ultralyd ansøgning:
Til ultralydsassistent udvinding af phenolforbindelser af jujube (Ziziphus Jujube), en ultralydsondonator med høj intensitet Uf200 ः med 200 W strøm og 24 kHz frekvens blev brugt. Ultralydanordningen var udstyret med mikrotip sonotroden S2 (spidsdiameter 2 mm), som blev nedsænket i et vandbad, hvori et bundfaldglas med prøven blev anbragt (indre dimensioner: 280: 195: 135 mm). Amplituden af ​​ultralydsvibrationer var 100% af nominel effekt (maksimal amplitude på 260 μm) og akustisk effekt på 0,171402 W og intensitet på 21,8346 W / cm2. Ultralydintensiteten blev bestemt kalorimetrisk ved at måle suspensionens tidstemperaturforøgelse under adiabatiske tilstande . Ultralydsekstraktionsproceduren blev anvendt til udvinding af totale phenolics fra prøver ifølge det eksperimentelle design (til optimering).
Enhed Anbefaling:
Uf200 ः med sonotrode S2
Henvisning / Forskning Paper:
Fooladi, H .; Mortazavi, SA; Rajaei, A .; Elhami Rad, AH; Salar Bashi, D .; Savabi Sani Kargar, S. (2013): Optimer udvinding af phenolforbindelser af jujube (Ziziphus Jujube) ved hjælp af ultralydassisteret ekstraktionsmetode. IECFP 2013.

Klik her for at finde flere sonicationprotokoller til ultralydbehandling af biologisk materiale!

Ultralydudtræk kan udføres i batchoperation og kontinuerlig gennemstrømningstilstand. (Klik for større billede!)

Sonication setup med UIP1000hd til ekstraktion fra boldo blade i en batch. [Petigny et al. 2013]

Kontakt os / bede om flere oplysninger

Tal med os om dine forarbejdning krav. Vi vil anbefale de bedst egnede setup og procesparametre til dit projekt.





Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.




Fakta Værd at vide

Ultralydsvævshomogenisatorer henvises ofte til sonde-sonicator, sonisk lyser, ultralydsforstyrrelser, ultralydslibemaskine, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, celleforstyrrende, ultralyd dispergeringsmiddel eller opløsningsmiddel. De forskellige vilkår er resultatet af de forskellige applikationer, der kan opfyldes af sonikering.