Στρατηγικές για υψηλότερες αποδόσεις στη βοτανική εκχύλιση
Προκειμένου να παραχθούν εκχυλίσματα υψηλής ποιότητας από βότανα με υψηλή απόδοση, δηλαδή υψηλές αποδόσεις εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα εκχύλισης, απαιτείται τεχνική εκχύλισης υψηλής απόδοσης. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια τεχνική εντατικοποίησης της διαδικασίας, η οποία επιτρέπει τη χρήση ενός ευρέος φάσματος πρώτων υλών και παράγει υψηλές αποδόσεις ανώτερων εκχυλισμάτων με γρήγορο και οικονομικά αποδοτικό τρόπο.
Premium Βοτανικά Εκχυλίσματα με Υπερήχους Ισχύος
Όταν μια συγκεκριμένη βιοδραστική ένωση ή ένα βιοδραστικό κλάσμα από ένα βοτανικό εξάγεται, διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν τη διαδικασία εκχύλισης. Εκτός από την τεχνολογία εκχύλισης (π.χ. εκχύλιση με υπερήχους), η πολικότητα του διαλύτη, η πρώτη ύλη και η προεπεξεργασία της, η αναλογία στερεού / υγρού (δηλ. αναλογία φυτικής ύλης / διαλύτη), ο χρόνος εκχύλισης και η θερμοκρασία είναι σημαντικοί παράγοντες διαδικασίας που πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά. Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση (ΗΑΕ) επιτρέπει ιδανικές συνθήκες επεξεργασίας, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ηπιότητα και υψηλή απόδοση ταυτόχρονα. Η ελεύθερη επιλογή ήπιων διαλυτών ή η εκχύλιση κρύου νερού, οι χαμηλές θερμοκρασίες και οι σύντομοι χρόνοι επεξεργασίας μετατρέπουν την εκχύλιση με υπερήχους στην ανώτερη τεχνική εκχύλισης, η οποία αποτρέπει τη θερμική ή χημική υποβάθμιση των βιοδραστικών μορίων. Επιπλέον, τα ΗΑΕ μπορούν να απελευθερώσουν την πλήρη διαθέσιμη ποσότητα βιοδραστικών μορίων από τη φυτική πρώτη ύλη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπερήχους είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία εκχύλισης για την παραγωγή εκχυλισμάτων υψηλής δραστικότητας.
Βοτανική εκχύλιση με το UP400St (400W, 24kHz)
Τι κάνει υπερήχων εκχύλιση ανώτερη?
Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση (ΗΑΕ) είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική εκχύλισης, η οποία βασίζεται σε καθαρές μηχανικές δυνάμεις. Υπερήχων ή ακουστική σπηλαίωση χαρακτηρίζεται από έντονες δυνάμεις διάτμησης, καθώς και τοπικά απαντώμενες διαφορές υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Αυτές οι εξαιρετικά έντονες δυνάμεις σπηλαίωσης προκαλούν τη λεγόμενη sonoporation, η οποία είναι η δημιουργία νέων και η διεύρυνση των υφιστάμενων πόρων στην κυτταρική μεμβράνη, καθώς και η διαταραχή των δομών των φυτικών κυττάρων. Η υπερηχητικά εντατικοποιημένη ροή διαλύτη μέσα και έξω από το εσωτερικό του κυττάρου συμβάλλει στην ταχεία και πλήρη απελευθέρωση των βοτανικών ουσιών. Χρησιμοποιώντας αποκλειστικά μηχανικές δυνάμεις, τα ΗΑΕ δεν μεταβάλλουν τα βοτανικά μόρια μέσω χημικών ουσιών ή έντονης θερμικής επεξεργασίας και αποτρέπουν έτσι χημικές ή θερμικές αλλοιώσεις των βιοδραστικών ουσιών που βρίσκονται στα βότανα. Ως αποτέλεσμα, η εκχύλιση με υπερήχους παράγει υψηλής ποιότητας, εκχυλίσματα πλήρους φάσματος που προσφέρουν τα πλήρη αποτελέσματα των συνδυασμένων βοτανικών ουσιών, γνωστών ως λεγόμενο φαινόμενο συνέργειας.
Υπερήχων εκχύλιση: ήπια μη θερμική, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για υψηλές αποδόσεις εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας.
Σύγκριση της εκχύλισης με υπερήχους με άλλες τεχνικές
Υπερήχων εκχύλιση είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική για την απελευθέρωση και την απομόνωση βιοδραστικών ενώσεων όπως αντιοξειδωτικά, πολυφαινόλες, πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, λιπίδια, κανναβινοειδή και άλλα φυτοχημικά από φυτικά υλικά. Κατεργασία με υπερήχους είναι η προτιμώμενη μέθοδος λόγω πολυάριθμων πλεονεκτημάτων, όπως υψηλές / πλήρεις αποδόσεις εκχύλισης, ταχεία, μη θερμική επεξεργασία, συμβατότητα με σχεδόν όλους τους διαλύτες (π.χ. νερό, αιθανόλη, μεθανόλη, ισοπροπανόλη, φυτικά έλαια, γλυκερίνη κ.λπ.), απλή και ασφαλής λειτουργία, χαμηλή συντήρηση μεταξύ πολλών άλλων.
Ο παρακάτω πίνακας συγκρίνει την εκχύλιση με υπερήχους με άλλες συμβατικές μεθόδους εκχύλισης υπογραμμίζοντας τα πλεονεκτήματα των ΗΑΕ.
Υπερήχων απαγωγείς από Hielscher υπερέχουν στην αποτελεσματικότητα, αξιοπιστία, και φιλικότητα προς το χρήστη
| Εκχύλιση με υπερήχους | Διαβροχή | ΣΊΑ2 Εξαγωγή | Σόξλετ | Διήθηση | |
|---|---|---|---|---|---|
| διαλύτης | συμβατό με σχεδόν οποιοδήποτε διαλύτη | νερό, υδατικοί και μη υδατικοί διαλύτες | ΣΊΑ2 | νερό, υδατικοί και μη υδατικοί διαλύτες | οργανικοί διαλύτες |
| θερμοκρασία | μη θερμική εξαγωγή, ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας |
περιβάλλον | υπό θερμότητα | θερμοκρασία περιβάλλοντος, περιστασιακά εφαρμόζεται θερμότητα |
πάνω από το κρίσιμο θερμοκρασία 31°C |
| πίεση | τόσο ατμοσφαιρικά όσο και είναι δυνατή η αυξημένη πίεση |
ατμοσφαιρικός | ατμοσφαιρικός | ατμοσφαιρικός | πολύ υψηλές πιέσεις (πάνω από την κρίσιμη πίεση των 74 bar) |
| Χρόνος επεξεργασίας | Ταχύς | πολύ αργή | αργός | πολύ αργή | Μετριοπαθής |
| Ποσότητα διαλύτη | χαμηλός υψηλό στερεό φορτίο φυτικού υλικού στο διαλύτη, ειδικά όταν μια κυψέλη ροής Χρησιμοποιείται το πρόγραμμα Εγκατάστασης (Setup) |
μεγάλος | Μετριοπαθής | μεγάλος | μεγάλες ποσότητες Υπερκρίσιμο CO2 |
| Πολικότητα του φυσικού εκχυλίσματος | εξαρτάται από διαλύτη. για την εξαγωγή μη πολικών και πολικών ενώσεις, εκχύλιση δύο σταδίων Συνιστάται η χρήση δύο διαλυτών |
εξαρτάται από διαλύτη | εξαρτάται από διαλύτη | εξαρτάται από διαλύτη | εξαρτάται από την πίεση (υπό υψηλότερες πιέσεις πιο πολικές) |
| Ευελιξία / Επεκτασιμότητα | για εκχύλιση κατά παρτίδες και σε σειρά, γραμμική επεκτασιμότητα |
μόνο εκχύλιση κατά παρτίδες, περιορισμένη επεκτασιμότητα |
μόνο εκχύλιση κατά παρτίδες, περιορισμένη επεκτασιμότητα |
μόνο εκχύλιση κατά παρτίδες, περιορισμένη επεκτασιμότητα |
μόνο εκχύλιση κατά παρτίδες, περιορισμένη γραμμική επεκτασιμότητα, πολύ ακριβό |
Γιατί είναι υπερήχων εκχύλιση τόσο αποτελεσματική?
Ο μηχανισμός εντατικοποίησης της εξαγωγής υπερήχων ισχύος αποδίδεται κυρίως στο φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης. Υπερήχων σπηλαίωση προκαλεί συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων της βοτανικής βιομάζας, η οποία έχει ως αποτέλεσμα interparticular κλασματοποίηση και μείωση του μεγέθους των σωματιδίων. Όταν οι φυσαλίδες σπηλαίωσης καταρρέουν στην επιφάνεια των φυτικών στερεών, η διάβρωση και η sonoporation διευρύνουν περαιτέρω την επιφάνεια των σωματιδίων. Η εντατικοποίηση της μεταφοράς μάζας διευκολύνει την απελευθέρωση μορίων όπως πρωτεΐνες, λιπίδια, σάκχαρα, βιταμίνες, αντιοξειδωτικά, φυτοχημικά και διαιτητικές ίνες. Οι υπερηχητικά παραγόμενες δυνάμεις διάτμησης βελτιώνουν τη διείσδυση του διαλύτη στην κυτταρική μήτρα της βοτανικής ύλης και βελτιώνουν τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών, αντίστοιχα. Αυτοί οι μηχανισμοί υπερήχων ισχύος είναι υπεύθυνοι για τη σημαντική εντατικοποίηση της διαδικασίας που επιτυγχάνεται όταν υπερήχους εφαρμόζεται για βοτανική εκχύλιση.
- υψηλές αποδόσεις
- εκχυλίσματα υψηλής ποιότητας
- εξαιρετικά αποτελεσματική, γρήγορη διαδικασία
- χαμηλό λειτουργικό κόστος
- Αναπαραγώγιμα αποτελέσματα
- γραμμική επεκτασιμότητα
- απλός & Ασφαλής λειτουργία
- Ευρωστία
Λάβετε τεχνικές πληροφορίες σχετικά με Hielscher υπερήχων εξολκέες και τα πλεονεκτήματά τους!
Hielscher Υπέρηχοι σχεδιάζει, κατασκευάζει και διανέμει υψηλής απόδοσης υπερήχων απαγωγείς για παρτίδα και συνεχή επεξεργασία σε οποιαδήποτε κλίμακα παραγωγής. Εκτός από τα υψηλότερα τεχνικά πρότυπα και την εξαιρετική ευρωστία και τη λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα / 365 για υψηλή αποτελεσματική λειτουργία, Hielscher υπερήχων είναι εύκολο και αξιόπιστο να λειτουργήσει. Η υψηλή απόδοση, το έξυπνο λογισμικό, το διαισθητικό μενού, το αυτόματο πρωτόκολλο δεδομένων και το τηλεχειριστήριο του προγράμματος περιήγησης είναι μόνο μερικά χαρακτηριστικά που διακρίνουν τους εξολκέες Hielscher από άλλο εξοπλισμό εξαγωγής.
Πλεονεκτήματα των Hielscher υπερήχων εξορύκτες
Αποδοτικότητα
- υψηλότερες αποδόσεις
- Ταχεία διαδικασία εκχύλισης – μέσα σε λίγα λεπτά
- Υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα – ήπια, μη θερμική εκχύλιση
- Πράσινοι διαλύτες (νερό, αιθανόλη, γλυκερίνη, φυτικά έλαια κ.λπ.)
Απλότητα
- Βύσμα 'n’ παιχνίδι – Ρύθμιση και προπόνηση μέσα σε λίγες ώρες
- Υψηλή απόδοση - Για παραγωγή εκχυλίσματος μεγάλης κλίμακας
- Κατά παρτίδες ή συνεχής ενσωματωμένη λειτουργία
- Απλή ρύθμιση - Υποστηρίζει πολλαπλές τάσεις και μόνο σύνδεση τεσσάρων σωλήνων
- Κινητός
- Γραμμική κλιμάκωση προς τα πάνω – προσθέστε ένα άλλο σύστημα υπερήχων παράλληλα για να αυξήσετε την ικανότητα
- Απομακρυσμένη παρακολούθηση και έλεγχος – μέσω υπολογιστή, έξυπνου τηλεφώνου ή tablet
- Δεν απαιτείται επίβλεψη διαδικασίας – Ρύθμιση και εκτέλεση
- Υψηλή απόδοση – σχεδιασμένο για συνεχή παραγωγή 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα
- Στιβαρότητα και χαμηλή συντήρηση
- υψηλή ποιότητα – σχεδιασμένο και κατασκευασμένο στη Γερμανία
- Γρήγορη φόρτωση και εκφόρτωση μεταξύ παρτίδων
- εύκολο στον καθαρισμό
Ασφάλεια
- Απλό και ασφαλές στη λειτουργία
- Εκχύλιση χωρίς διαλύτη ή με βάση διαλύτη (νερό, αιθανόλη, φυτικά έλαια, γλυκερίνη κ.λπ.)
- Χωρίς υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες
- Διατίθενται αντιεκρηκτικά συστήματα με πιστοποίηση ATEX
- Εύκολος έλεγχος (επίσης μέσω τηλεχειριστηρίου)
Διαλύτες για εκχύλιση με υπερήχους
Επιλέξτε τον ιδανικό διαλύτη για τη διαδικασία εκχύλισης: νερό, μείγμα νερού-αλκοόλης, ισοπροπυλική αλκοόλη, εξάνιο, αιθανόλη, μεθανόλη, βουτάνιο, φυτικά έλαια, γλυκερίνη,
Οι μη τοξικοί διαλύτες καθώς και οποιοιδήποτε άλλοι τυποποιημένοι διαλύτες είναι συμβατοί με την εκχύλιση με υπερήχους.
Υπερήχων εκχύλιση κρύου νερού: Αν και το νερό είναι τεχνικά διαλύτης, ο λεγόμενος καθολικός διαλύτης, μια εκχύλιση με βάση το νερό θεωρείται γενικά ως εκχύλιση χωρίς διαλύτη. Μια εκχύλιση χωρίς διαλύτες υπερήχων δεν απαιτεί ξένες ουσίες. Ο πολτός του νερού και του φυτικού υλικού υπερήχων για να σπάσει τα κυτταρικά τοιχώματα του φυτού έτσι ώστε τα βιοδραστικά μόρια να απελευθερωθούν στο νερό (διαλύτης). Κατεργασία με υπερήχους είναι μια καθαρή μηχανική μέθοδος, η οποία δεν μεταβάλλει χημικά την πρώτη ύλη και το εκχύλισμα. Ως εκ τούτου, υπερήχων εκχύλιση είναι η προτιμώμενη τεχνική για την παραγωγή υψηλής ποιότητας βοτανικά εκχυλίσματα.
υπερήχων τύπου καθετήρα UIP1000hdT με αναδευτήρα για την παραγωγή βοτανικών εκχυλισμάτων όπως κανναβινοειδή (π.χ. CBD, THC, CBG)
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων εξολκέων μας (επεξεργασία παρτίδας και ροής):
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Βιομηχανική εγκατάσταση του υπερηχητικού απορροφητήρα UIP4000hdT για την παραγωγή βοτανικών εκχυλισμάτων.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει και προμηθεύει υψηλής απόδοσης υπερήχων απαγωγείς για εργαστήριο, πιλοτική και 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.