Hochdurchsatz-Pilzextraktion im Batch mittels Ultraschall

Die Extraktion bioaktiver Verbindungen aus Pilzen für Produktionszwecke umfasst eine Kombination aus Schneiden, Mahlen oder Zerkleinern der Pilze, ultraschall-gestützter Extraktion und anschließender Isolierung der bioaktiven Verbindungen wie z. B. Beta-Glucane. Hier finden Sie eine praktische Anleitung zur Pilzextraktion mit Ultraschall in der hochvolumigen Batch-Produktion, z.B. in einem 120-Liter-Extraktionsgefäß.

Anleitung für die Pilzextraktion in großem Maßstab mit einem Sonikator

Sie können die folgende Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Ultraschallextraktion jeder Pilzart verwenden, einschließlich medizinischer, kulinarischer und psychodelischer Pilze. Verwenden Sie dieses Protokoll, um Beta-Glucan und andere bioaktive Moleküle aus Chaga (Inonotus obliquus), Löwenmähne (Hericium erinaceus), Reishi (Ganoderma lucidum), Cordyceps (Cordyceps sinensis), Maitake (Grifola frondosa), Truthahnschwanz (Trametes versicolor), Shiitake (Lentinula edodes), Agaricus blazei (Agaricus subrufescens) usw. zu gewinnen.

Materialien und Ausrüstung

• Pilze
• Lösungsmittel: Destilliertes Wasser oder wässriges Ethanol (60% oder mehr). Wählen Sie das Lösungsmittel entsprechend Ihren Zielverbindungen.
• Mixer oder Häcksler
• Ultraschallprozessor UIP2000hdT
• Mechanisches Rührwerk
• Lebensmittelgeeignete Behälter oder Chargen (z. B. Edelstahl, Kunststoff)
• Filtertuch und/oder eine Vakuumfiltrationsanlage
• Rotationsverdampfer
• Lagerbehälter

Anleitung für die ultraschall-gestützte Pilzextraktion

Vorbebereitung:

1. Stellen Sie sicher, dass alle Geräte sauber und sterilisiert sind.
2. Messen und bereiten Sie die gewünschte Menge an Pilzmaterial für die Extraktion vor.
3. Montieren Sie den Rührer und den Sonicator auf das Extraktionsgefäß.

 
Extraktionsverfahren:

1. Hacken oder mahlen Sie Ihre getrockneten oder frischen Pilze in grobe Partikel von ca. 1 bis 5 Millimeter. Für unser Beispiel verwenden wir 10 kg Pilzteilchen.
2. Geben Sie dann die Pilzteile in das Extraktionsgefäß.
3. Als Nächstes geben Sie 100 l des Lösungsmittels Ihrer Wahl in das Becherglas, das das zu extrahierende Pilzmaterial enthält. Wir verwenden hier ein Verhältnis von 1:10 von Pilz zu Lösungsmittel. Das Verhältnis von Pilz zu Lösungsmittel kann je nach Pilzart, den Zielverbindungen und der Partikelgröße variieren.
4. Schalten Sie das Rührwerk ein, um den Brei zu mischen. Nach ca. 2 Minuten ist die Pilz-Lösungsmittel-Aufschlämmung vorgemischt.
5. Lassen Sie das Rührwerk laufen. Stellen Sie das Ultraschallgerät UIP2000hdT auf 100% Amplitude und schalten Sie das Gerät ein. Beschallen Sie den Pilzbrei mit dem UIP2000hdT für ca. 45 bis 120 Minuten. Um den thermischen Abbau von hitzeempfindlichen bioaktiven Substanzen zu verhindern, empfehlen wir, die Extraktionstemperatur unter 60ºC zu halten.
6. Temperaturkontrolle: Verwenden Sie den Temperatursensor Ihres Ultraschallgeräts, um die Prozesstemperatur zu beobachten. Verwenden Sie die Temperaturkontrollfunktion Ihres Ultraschallgeräts, um eine maximale Temperaturgrenze festzulegen. Wenn die obere Temperaturgrenze erreicht ist, hält der Schallkopf automatisch an und fährt fort, wenn die Temperatur innerhalb des eingestellten Temperaturbereichs liegt. Zusätzlich können Sie vorgekühltes Lösungsmittel verwenden oder die Extraktions-Slurry während der Beschallung kühlen.
7. Nach dem Beschallungsprozess filtern Sie die beschallte Mischung durch ein Filtertuch oder verwenden Sie die Vakuumfiltration, um das wässrige Ethanol, das die extrahierten bioaktiven Verbindungen (wie z. B. Beta-Glucane) und andere bioaktive Verbindungen enthält, von den festen Pilzrückständen zu trennen.
8. Anschließend werden die Pilzbestandteile durch Destillation, Verdampfung oder Rotationsverdampfung aus dem Lösungsmittel isoliert.
9. Danach können Sie den Extrakt weiter reinigen, um bestimmte Verbindungen zu erhalten, oder Ihren Extrakt in Lagerbehälter abfüllen.

Scale-Up: Vom Ultraschall-Batch zur Inline-Extraktion

Wenn Sie planen, Ihre Pilzextraktproduktion von einer Chargenextraktion auf eine kontinuierliche Inline-Extraktion zu erweitern, empfehlen wir Ihnen eine geeignete Ultraschall-Durchflusszelle für Ihr industrielles Sonicator-Gerät. In vielen Fällen können Sie das Fest-Flüssig-Verhältnis und alle anderen Parameter konstant halten, so dass Sie linear zu einer höheren Extraktproduktion übergehen können. Die Extraktion größerer Mengen von Pilzbestandteilen mit einem Ultraschall-Durchflusssystem ist eine anspruchsvolle Methode zur Herstellung großer Extraktmengen. Hielscher Ultrasonics bietet Durchflusszellen für die Extraktion bioaktiver Moleküle aus Pilzen und Pflanzen an.
Wenn Sie an der Verarbeitung großer Pilzströme interessiert sind, bitten wir Sie, sich mit uns in Verbindung zu setzen, um nähere Informationen zu erhalten. Unser technisches Team und unsere Beschallungsexperten helfen Ihnen gerne dabei, die für Ihre speziellen Bedürfnisse am besten geeignete Anlage zu finden. Wir bieten verschiedene industrielle Extraktionsanlagen für die Extraktion von Pilzverbindungen in Lebensmittel- und Pharmaqualität an. Das Bild unten zeigt einen großen Durchflusszellenreaktor mit einem UIP4000hdT-Ultraschallhomogenisator für die Extraktion von Pilzen mit etwa 50 bis 200 Litern Pilz-Lösungsmittel-Slurry pro Stunde.

Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany

Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.