Κλιμάκωση διεργασιών εκχύλισης με υπερήχους
Για να αυξηθεί η παραγωγική δυναμικότητα, οι διεργασίες εκχύλισης πρέπει να κλιμακωθούν σε μεγαλύτερους όγκους / υψηλότερους ρυθμούς επεξεργασίας. Η εκχύλιση με υποβοήθηση υπερήχων είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος απομόνωσης φυτικών ενώσεων από φυτικό υλικό. Επιπλέον, οι εφαρμογές κατεργασίας με υπερήχους μπορούν να κλιμακωθούν γραμμικά σε μεγαλύτερους όγκους. Με τη δυνατότητα επεξεργασίας του φυτικού υλικού τόσο κατά παρτίδες όσο και σε λειτουργία συνεχούς ροής, η εκχύλιση με υπερήχους προσφέρει την ιδανική διάταξη για κάθε παραγωγό εκχυλισμάτων – από μικρή έως πολύ μεγάλη κλίμακα. Διαβάστε περισσότερα για την απλή και αποδοτική κλιμάκωση της εκχύλισης με υποβοήθηση υπερήχων!
Κλιμάκωση της εκχύλισης με υποβοήθηση υπερήχων
Οι περισσότερες μέθοδοι εκχύλισης (π.χ. εκχύλιση Soxhlet, εκχύλιση με υπερκρίσιμο CO2 , διαβροχή) αποτελούν το σημείο συμφόρησης κατά τον σχεδιασμό της αύξησης της παραγωγής φυτικών εκχυλισμάτων. Η χρήση εκχύλισης με υπερήχους αποτρέπει το ενδεχόμενο η αύξηση της παραγωγής να γίνει η αχίλλειος πτέρνα της επιχείρησης. Μάθετε παρακάτω πώς η εκχύλιση με υποβοήθηση υπερήχων μπορεί να κλιμακωθεί γραμμικά σε οποιονδήποτε όγκο παραγωγής.
Η σχέση μεταξύ κλιμάκωσης και παραμέτρων διεργασίας: Οι συμβατικές τεχνικές εκχύλισης απαιτούν δαπανηρή έρευνα, με μεγάλες απαιτήσεις σε εργασία και χρόνο, για την εγκατάσταση ενός μεγαλύτερου συστήματος εκχύλισης με σκοπό την αύξηση της παραγωγής, καθώς πολλοί παράγοντες της επεξεργασίας αλλάζουν και δεν μπορούν να προσαρμοστούν γραμμικά σε υψηλότερο ρυθμό επεξεργασίας. Αυτό σημαίνει ότι πολλές παράμετροι της διεργασίας πρέπει να καθοριστούν εκ νέου και συχνά η ποιότητα των εκχυλισμάτων που επιτυγχάνεται σε μικρότερες διατάξεις εκχύλισης δεν μπορεί να επιτευχθεί σε μεγαλύτερη παραγωγή.
Το μεγάλο πλεονέκτημα της εκχύλισης με υπερήχους είναι η απόλυτα γραμμική δυνατότητα κλιμάκωσής της. Αυτή η γραμμική δυνατότητα κλιμάκωσης επιτρέπει τη διατήρηση όλων των σημαντικών παραμέτρων της διεργασίας, όπως το πλάτος ταλάντωσης, η θερμοκρασία, η πίεση, η έκθεση στους υπερήχους (χρόνος) και η αναλογία διαλύτη:στερεού. Η κλιμάκωση μιας διεργασίας εκχύλισης με υπερήχους σε μεγαλύτερους όγκους απαιτεί μεγαλύτερη επιφάνεια ηχοτροδίου. Αυτό σημαίνει ότι η κλιμάκωση μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση ενός ισχυρότερου επεξεργαστή υπερήχων με μεγαλύτερο ηχοτρόδιο (ακίδα / χοάνη υπερήχων) ή με την εγκατάσταση περισσότερων εκχυλιστών υπερήχων σε παράλληλη διάταξη.
Διαβάστε περισσότερα για τους επεξεργαστές υπερήχων Hielscher για το εργαστήριο και την παραγωγή!
Η εκχύλιση με υπερήχους κατά παρτίδες χρησιμοποιείται κυρίως για παραγωγή μικρής έως μεσαίας κλίμακας. Η εικόνα δείχνει τον βιομηχανικό εκχυλιστή υπερήχων UIP1000hdT, ο οποίος μπορεί να λειτουργεί κατά παρτίδες και σε συνεχή ροή (εντός γραμμής).
Οι διεργασίες εκχύλισης με υπερήχους μπορούν να κλιμακωθούν γραμμικά σε οποιαδήποτε παραγωγική δυναμικότητα. Οι εκχυλιστές υπερήχων μπορούν να λειτουργούν κατά παρτίδες και εντός γραμμής.
Ενδεικτικά σενάρια κλιμάκωσης διεργασιών υπερήχων
Για παράδειγμα, σε μια διάταξη συνεχούς ροής, μπορείτε να κλιμακώσετε την εκχύλιση φυτικών συστατικών εγκαθιστώντας παράλληλα 3x εκχυλιστές υπερήχων UIP2000hdT ισχύος 2kW (που απαιτούν 3 ηχοτρόδια και 3 κυψελίδες ροής). Αυτό σας παρέχει ισχύ επεξεργασίας με υπερήχους 6kW.
Εναλλακτικά, μπορείτε να εγκαταστήσετε έναν μόνο επεξεργαστή υπερήχων UIP6000hdT ισχύος 6kW, ο οποίος είναι εξοπλισμένος με μία μεγάλη ακίδα και έναν μεγαλύτερο αντιδραστήρα κυψελίδας ροής.
Τα πλεονεκτήματα της παράλληλης διάταξης περισσότερων εκχυλιστών υπερήχων είναι η εφεδρεία και η μεγαλύτερη ευελιξία χρήσης (π.χ. ταυτόχρονη εκχύλιση από διάφορες πρώτες ύλες, καθώς κάθε επεξεργαστής υπερήχων μπορεί να επεξεργάζεται διαφορετικό φυτικό υλικό). Αυτό το μοντέλο κλιμάκωσης είναι επίσης πρακτικό όταν διαθέτετε ήδη έναν τύπο επεξεργαστή υπερήχων· η προσθήκη μίας ή περισσότερων συσκευών του ίδιου μοντέλου είναι εύκολη και μπορεί να μειώσει το επενδυτικό σας κόστος.
Η επένδυση σε έναν μεγαλύτερο εκχυλιστή υπερήχων είναι ιδιαίτερα κατάλληλη όταν παράγονται ταυτόχρονα μεγαλύτερες ποσότητες του ίδιου εκχυλίσματος. Ένας μόνο μεγαλύτερος επεξεργαστής υπερήχων είναι επίσης καταλληλότερος για εγκατάσταση σε εγκαταστάσεις με περιορισμένο χώρο.
Πώς να προσεγγίσετε την κλιμάκωση της εκχύλισης με υπερήχους
Για μια αποδοτική και οικονομική διεργασία εκχύλισης, οι παράμετροι της διεργασίας πρέπει να βελτιστοποιηθούν. Η βελτιστοποίηση επιτυγχάνεται όταν η διεργασία ρυθμίζεται στον υψηλότερο ρυθμό επεξεργασίας με τη χαμηλότερη εισροή ενέργειας, ενώ παράλληλα επιτυγχάνεται η επιδιωκόμενη ποιότητα εκχυλίσματος. Σε μια βελτιστοποιημένη διεργασία υπερήχων, η ενέργεια, ο χρόνος επεξεργασίας και το κόστος εργασίας ελαχιστοποιούνται μέχρι το σημείο στο οποίο εξακολουθούν να επιτυγχάνονται η υψηλότερη απόδοση και η υψηλότερη ποιότητα του τελικού προϊόντος.
Η βελτιστοποίηση της διεργασίας υπερήχων πραγματοποιείται με τη δοκιμή διάφορων συνδυασμών παραμέτρων και τη σταδιακή κατάληξη στις βέλτιστες παραμέτρους για την πρώτη ύλη σας. Συνήθως χρησιμοποιούνται γενικές εμπειρικές τιμές ως σημείο εκκίνησης, οι οποίες βοηθούν να επιτευχθεί γρήγορα η ιδανική ρύθμιση για τη συγκεκριμένη περίπτωση. Οι δοκιμές βελτιστοποίησης της διεργασίας υπερήχων μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μικρούς όγκους, γεγονός που συμβάλλει στη μείωση της απαιτούμενης προσπάθειας, εξοικονομεί υλικό και παρέχει σχετικά γρήγορα τα επιθυμητά αποτελέσματα.
Η Hielscher Ultrasonics διαθέτει ένα καλά εξοπλισμένο τεχνικό κέντρο και εργαστήριο. Οι εγκαταστάσεις μας διαθέτουν όχι μόνο ολόκληρη τη σειρά εργαστηριακών και βιομηχανικών επεξεργαστών υπερήχων για κατεργασία με υπερήχους κατά παρτίδες και εντός γραμμής, αλλά και προηγμένες αναλυτικές συσκευές για ολοκληρωμένη αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Το άρτια καταρτισμένο προσωπικό μας, με πολυετή εμπειρία και πανεπιστημιακούς τίτλους, θα χαρεί να σας βοηθήσει στη βελτιστοποίηση της διεργασίας – πραγματοποιώντας δοκιμές υπερήχων για εσάς ή/και παρέχοντάς σας συμβουλές σχετικά με τις καταλληλότερες διατάξεις διεργασιών υπερήχων.
Κλιμάκωση με εκχυλιστές υπερήχων Hielscher: Γρήγορη, αξιόπιστη και αποδοτική
Ξεπεράστε το σημείο συμφόρησης της εκχύλισης με την κατεργασία με υπερήχους!
Είτε θέλετε να αυξήσετε την παραγωγική σας δυναμικότητα κατά παρτίδες είτε σε λειτουργία συνεχούς ροής (εντός γραμμής), η Hielscher Ultrasonics διαθέτει τον ιδανικό επεξεργαστή υπερήχων και τα κατάλληλα παρελκόμενα για μεγαλύτερη παραγωγική δυναμικότητα. Σας βοηθάμε επίσης να μετατρέψετε την εκχύλιση κατά παρτίδες σε διεργασία εντός γραμμής.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα! Θα χαρούμε να συζητήσουμε τις ανάγκες παραγωγής σας και να σας παρέχουμε τεχνικές προδιαγραφές, αναλυτική καθοδήγηση για την κλιμάκωση της εκχύλισης με υπερήχους και αντίστοιχες προτάσεις!
Ως έναν πρώτο ενδεικτικό οδηγό, ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια εικόνα της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των επεξεργαστών υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Παροχή | Συνιστώμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 έως 20L | 0,2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3 έως 60L | 0,6 έως 12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10 έως 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | μεγαλύτερη | συστοιχία συσκευών UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Επεξεργαστής υπερήχων UIP1000hdT τύπου ακίδας με αναδευτήρα για την παραγωγή φυτικών εκχυλισμάτων, όπως κανναβινοειδή (π.χ. CBD, THC, CBG)
UIP4000hdT – ισχυρός εκχυλιστής υπερήχων 4000 watts για την παραγωγή φυτικών εκχυλισμάτων σε βιομηχανική κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
Η Hielscher Ultrasonics κατασκευάζει ομογενοποιητές υπερήχων υψηλών επιδόσεων σε μεγέθη από εργαστηριακά έως βιομηχανικά.