Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Método de extracción más eficaz para los extractos botánicos

¿Busca un sistema de extracción potente y fiable para producir extractos botánicos de alta calidad? Aquí puede encontrar una comparación de las técnicas de extracción más comunes, incluyendo la extracción ultrasónica, la extracción supercrítica de CO2 extracción, extracción de etanol, maceración entre otros y sus ventajas y desventajas.

¿Qué son los extractos botánicos?

Los productos botánicos como hojas, pétalos, flores, tallos, raíces y cortezas contienen potentes compuestos bioactivos (fitoquímicos) que se utilizan en alimentos y bebidas, suplementos dietéticos, productos terapéuticos y farmacéuticos, así como en productos cosméticos. Ejemplos destacados de extractos botánicos son los antioxidantes, las vitaminas (por ejemplo, vitaminas A, C, E, K; vitaminas B), las proteínas (por ejemplo, cáñamo, soja), los polifenoles, los flavonoides, los terpenos, los cannabinoides (por ejemplo, CBD, CBG, THC), los oligosacáridos y los lípidos (por ejemplo, los omega-3 de las semillas de lino o de las semillas de cáñamo).
Los antioxidantes actúan como un poderoso mecanismo de defensa que evita que las células del cuerpo se dañen por el envejecimiento, el estrés, la inflamación y la enfermedad. La investigación también muestra que los antioxidantes pueden contribuir como potenciadores del sistema inmunológico y exhiben propiedades anticancerígenas. Además, los antioxidantes previenen la oxidación de los productos y prolongan su estabilidad y vida útil. Por lo tanto, los antioxidantes se añaden a muchos alimentos y bebidas, suplementos nutricionales, productos terapéuticos y cosméticos. Ejemplos muy destacados de antioxidantes son la vitamina E (α-tocopherol), la vitamina C (ácido ascórbico), el betacaroteno y el glutatión.
Los antioxidantes y otros compuestos bioactivos pueden extraerse de materiales naturales como los botánicos o las algas o sintetizarse artificialmente. Los compuestos bioactivos, que se extraen de una fuente natural, muestran una mayor biodisponibilidad, bioaccesibilidad y, por lo tanto, una mayor potencia. Por lo tanto, en los suplementos de alta calidad se utilizan fitoquímicos extraídos de forma natural.

Extracción de extractos de alta calidad de los botánicos

Para obtener extractos botánicos de alta calidad no sólo es esencial la materia prima (material vegetal), sino que también es crucial la técnica de extracción aplicada. Los extractos vegetales son sensibles a la temperatura, lo que significa que se degradan con el calor. Por lo tanto, es crucial elegir un método de extracción no térmico.
La selección del disolvente de extracción es otro factor importante, que influye en la calidad del extracto. Disolventes como el hexano, metanol, butano y otros químicos fuertes pueden contaminar el extracto. Aunque los disolventes se eliminan después de la extracción, se pueden encontrar trazas de disolventes tóxicos en el extracto final. El agua, el alcohol, el etanol, la glicerina o los aceites vegetales son disolventes seguros y no tóxicos y están aprobados por la FDA para su consumo.

UP400St - potente extractor ultrasónico. (Haga clic para ampliar!)

La extracción botánica con el ultrasonido UP400St

Solicitar información




Observe nuestro Política de privacidad.


extracción ultrasónica Maceración CO2 extracción Soxhlet Percolación
Solvente compatible con casi cualquier disolvente agua, disolventes acuosos y no acuosos Disolventes orgánicos agua, disolventes acuosos y no acuosos CO2
temperatura extracción no térmica,
control preciso de la temperatura
ambiente bajo el calor temperatura ambiente,
ocasionalmente se aplica calor
por encima de la crítica
temperatura de 31°C
presión ambos, atmosféricos o
Es posible que la presión elevada
atmosférico atmosférico atmosférico presiones muy altas
(por encima de la presión crítica de 74 bar)
Tiempo de procesamiento rápido muy lento lento muy lento moderado
Cantidad de disolvente bajo,
high carga sólida de material vegetal
en el disolvente, especialmente cuando una célula de flujo
se utiliza la configuración
grande moderado grande grandes cantidades de
supercrítico CO2
Polaridad del extracto natural dependiente del disolvente;
para extraer los no polares y polares
compuestos, una extracción de doble etapa
se recomienda el uso de dos disolventes
dependiente del disolvente dependiente del disolvente dependiente del disolvente dependiente de la presión
(bajo presiones más altas más polares)
Flexibilidad / Escalabilidad para la extracción por lotes y en línea,
escalabilidad lineal
sólo la extracción de lotes,
escalabilidad limitada
sólo la extracción de lotes,
escalabilidad limitada
sólo la extracción de lotes,
escalabilidad limitada
sólo la extracción de lotes,
escalabilidad lineal limitada,
muy caro
Ventajas de la extracción ultrasónica de un vistazo:

  • altos rendimientos
  • Calidad superior
  • Extractos de espectro completo
  • proceso rápido
  • Compatible con cualquier disolvente
  • Fácil y seguro de operar
  • escalabilidad lineal
  • Amigable con el medio ambiente
  • RoI rápido

¿Cómo funciona la extracción ultrasónica?

La extracción ultrasónica se basa en el principio de funcionamiento de la cavitación ultrasónica/acústica y es un tratamiento puramente mecánico. Similar a un mezclador de alto cizallamiento, un ultrasonido sólo crea fuerzas mecánicas de cizallamiento en el medio de proceso. La extracción ultrasónica en sí misma es una técnica de extracción no térmica y libre de químicos.
¿Qué es la cavitación acústica? – La cavitación acústica o ultrasónica se produce cuando la potencia es alta, The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline disperser.Las ondas de ultrasonido de baja frecuencia se acoplan en un lodo que consiste en material botánico en un líquido (disolvente). Las ondas ultrasónicas de alta potencia se acoplan a través de un procesador ultrasónico de tipo sonda en la pulpa botánica. Las ondas ultrasónicas de alta energía viajan a través del líquido creando ciclos alternantes de alta y baja presión, lo que da lugar al fenómeno de cavitación acústica. La cavitación acústica o ultrasónica conduce localmente a condiciones extremas como diferenciales de presión muy altos y altas fuerzas de cizallamiento. Cuando las burbujas de cavitación implosionan en la superficie de los sólidos (como partículas, células vegetales, tejidos, etc.), los microchorros y la colisión interparticlular generan efectos como la descomposición de partículas, la sonoporación (la perforación de las paredes y membranas celulares) y la disrupción celular. Además, la implosión de las burbujas de cavitación en medios líquidos crea turbulencias y agitación, lo que promueve la transferencia de masa entre el interior de la célula y el disolvente circundante. La irradiación ultrasónica es una forma muy eficaz de mejorar los procesos de transferencia de masa, ya que la sonicación da lugar a la cavitación y sus mecanismos conexos, como el micromovimiento por chorros de líquido, la compresión y la descompresión en el material con la consiguiente perturbación de las paredes celulares.
Dependiendo de la materia prima, el proceso de extracción por ultrasonidos puede requerir altas intensidades, por ejemplo, para romper células vegetales rígidas o material con una alta cantidad de celulosa. Los ultrasonidos de tipo sonda pueden generar amplitudes muy altas, lo que es necesario para generar una cavitación impactante. Hielscher Ultrasonic fabrica extractores ultrasónicos de alto rendimiento, que pueden crear fácilmente amplitudes de 200µm en funcionamiento continuo 24/7. Para amplitudes aún mayores, Hielscher ofrece sonotrodos de alta amplitud especificados (sondas).
Se utilizan reactores ultrasónicos presurizables y células de flujo para intensificar la cavitación. Con el aumento de las presiones, la cavitación y las fuerzas de cizallamiento cavitacional se vuelven más destructivas y mejoran así los efectos de la extracción ultrasónica.

Extraer fitoquímicos y compuestos bioactivos con la sonicación

La extracción por ultrasonido se utiliza para liberar y aislar una amplia variedad de compuestos bioactivos (los llamados fitoquímicos) de los productos botánicos.
La siguiente lista le ofrece una pequeña visión general sobre los fitoquímicos extraídos por ultrasonidos:

Disolventes para usar en la extracción ultrasónica

La extracción ultrasónica es compatible con casi cualquier disolvente. Lo más común es que se utilice etanol, agua, mezcla de etanol y agua, glicerina y aceites vegetales para la extracción de compuestos bioactivos de los productos botánicos, ya que estos disolventes se consideran seguros para el consumo y son fáciles de usar.
¡Lea más sobre los disolventes usados para la extracción ultrasónica!

Las ventajas de la extracción ultrasónica de etanol

El etanol es uno de los disolventes más utilizados en la extracción por ultrasonidos debido a su seguridad (aprobado por la FDA para su consumo), su eficacia y su amplia solvencia. La extracción ultrasónica de etanol eclipsa a otros solventes y otras tecnologías de extracción con eficiencia de costos, escalabilidad lineal, simplicidad y seguridad.
La eficacia superior del etanol como disolvente está vinculada a su composición química de una cola de hidrocarburo y un único grupo hidroxilo. Esta composición química permite que el etanol disuelva y extraiga un espectro muy amplio de sustancias, desde polifenoles, flavonoides, terpenos, cannabinoides y lípidos (aceites).
Por ejemplo, la extracción ultrasónica de etanol de los cannabinoides no requiere winterización (desparafinado), un paso necesario con otros métodos de extracción como el CO2 extracción para quitar las ceras.

La extracción de etanol muestra diferentes efectos dependiendo de la temperatura del etanol. Extracción de nicotina de las hojas de tabaco seco con el ultrasonido UP400StEl etanol calentado se utiliza a menudo para producir extractos de espectro completo, que se valoran por su efecto de "séquito". Por otra parte, el etanol frío se utiliza preferentemente para producir destilados de hierbas o de cannabis. La extracción en el etanol helado no requiere una filtración posterior. Dado que la extracción ultrasónica es un tratamiento no térmico, puede utilizarse con etanol caliente/caliente o frío/frío. Los reactores ultrasónicos enchaquetados ayudan a mantener la temperatura de procesamiento deseada durante el tratamiento. El control digital y el software inteligente del ultrasonido supervisan la temperatura de procesamiento mediante sensores de temperatura enchufables y pueden programarse para detener o pausar el tratamiento de extracción cuando la temperatura del medio se sale de un determinado rango.

Comprar el equipo de extracción ultrasónica más eficiente

Los sistemas de extracción de alto rendimiento de Hielscher Ultrasonics están disponibles a cualquier escala, desde el pequeño tamaño de laboratorio, la escala piloto de tamaño medio hasta la producción totalmente industrial de varias toneladas por hora. Dependiendo del rendimiento, los extractores ultrasónicos de Hielscher pueden utilizarse en modo batch o continuo en línea. La elección del disolvente depende de usted, ya que los extractores ultrasónicos de Hielscher pueden utilizarse en combinación con cualquier disolvente. Todos los dispositivos de extracción por ultrasonidos son sencillos y seguros de manejar. De acuerdo con su materia prima, capacidades de proceso y objetivo de salida, Hielscher le ofrece el ultrasonido más adecuado.
Los procesos de extracción por ultrasonidos están influidos por la materia prima, el disolvente y el rendimiento. Varios accesorios como sonotrodos (sondas) de varios tamaños y formas, cuernos de refuerzo, células de flujo con varios volúmenes y geometrías, sensores de temperatura y presión enchufables y muchos otros artilugios están disponibles para ensamblar la configuración ultrasónica ideal para su proceso de extracción.
Los procesadores industriales de la serie hdT de Hielscher se pueden manejar de forma remota desde el navegador de forma fácil y cómoda.El control de los procesos es crucial para obtener resultados reproducibles. Por lo tanto, todos los modelos digitales están equipados con un software inteligente, que permite ajustar, controlar y revisar los parámetros de extracción. Gracias al control preciso de la amplitud, el tiempo de sonicación y los ciclos de trabajo, se pueden obtener resultados óptimos del proceso, como un rendimiento superior y la más alta calidad del extracto. El registro automático de datos del proceso de sonicación son las bases para la estandarización del proceso y la reproducibilidad / repetibilidad, que se requieren para las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP).

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

Póngase en contacto con nosotros/Envíenos su pregunta

Solicite más información

Por favor, utilice el siguiente formulario para solicitar información adicional sobre los procesadores ultrasónicos, aplicaciones y precio. Estaremos encantados de discutir su proceso con usted y ofrecerle un sistema de ultrasonidos que cumpla con sus requisitos!









Por favor, tenga en cuenta Política de privacidad.


Procesador ultrasónico UIP2000hdT (2kW) con reactor por lotes agitado

Homogeneizador ultrasónico UIP2000hdT (2kW) con un reactor de agitación continua

Literatura / Referencias



Hechos aleatorios que vale la pena conocer

¿Cómo es que el CO2 trabajar como disolvente?

CO2 calentado a más de 90 grados Fahrenheit y 1000 libras por pulgada cuadrada de presión se considera supercrítica. El CO supercrítico2 actuará como un disolvente que disuelve los aceites.

¿Qué es la winterización de los extractos de cannabis?

Para invernar un extracto crudo, el extracto de cannabis crudo se mezcla con etanol. Después, la solución se coloca en un congelador para enfriar. El frío permite la separación de los compuestos por diferencias en sus puntos de fusión y precipitación. En el proceso de enfriamiento, las grasas y ceras con puntos de fusión más altos se precipitarán y podrán ser eliminadas por filtración, centrifugación, decantación u otros procesos de separación. Finalmente, el etanol debe ser eliminado de la solución. Esto se logra mediante la ebullición. El etanol hierve a una presión atmosférica de 78,5°C. Finalmente, se obtiene un extracto líquido puro de aceite de cannabis.

Los beneficios nutricionales de los antioxidantes

Los antioxidantes actúan como un poderoso mecanismo de defensa que evita que las células del cuerpo se dañen por el envejecimiento, el estrés, la inflamación y la enfermedad. La investigación también muestra que los antioxidantes pueden contribuir como potenciadores del sistema inmunológico y exhiben propiedades anticancerígenas.
Los antioxidantes son moléculas que capturan los radicales libres. Los radicales libres y otras especies reactivas del oxígeno (ROS) se derivan de procesos metabólicos esenciales y regulares del cuerpo humano o de fuentes externas como la exposición a los rayos X, el ozono, el tabaco, los contaminantes del aire y los productos químicos tóxicos. Los radicales libres se producen en muchas reacciones químicas en cadena en el cuerpo como resultado del metabolismo aeróbico. La formación y exposición a los radicales libres forma parte de muchos procesos metabólicos y no puede evitarse. Un cuerpo sano puede hacer frente a la formación normal de radicales libres, los recoge y los convierte en moléculas inofensivas. Sin embargo, en situaciones de estrés o en condiciones ambientales nocivas, la carga de los radicales libres aumenta y contribuye a la inflamación y el envejecimiento. Una nutrición buena y sana proporciona antioxidantes, que desarman los radicales libres oxidantes.

Se pueden distinguir dos categorías de antioxidantes, las enzimas antioxidantes (por ejemplo, las superóxido dismutasas, la catalasa y la glutatión peroxidasa) y los nutrientes antioxidantes, que incluyen vitaminas, minerales y diversos fitoquímicos. A continuación se enumeran algunas clases de nutrientes antioxidantes:

  • vitamina E (α-tocoferol), vitamina C (ácido ascórbico), beta-caroteno
  • glutatión, ubiquinol y ácido úrico
  • selenio
  • flavonoides (pigmentos polifenólicos)

La vitamina C, el ácido úrico, la bilirrubina, la albúmina y los tioles son antioxidantes hidrofílicos que eliminan los radicales, mientras que la vitamina E y el ubiquinol son antioxidantes lipofílicos que eliminan los radicales.
La potencia de los antioxidantes en los alimentos se mide como valor ORAC (Capacidad de Absorción de Radicales de Oxígeno). Según la USDA, los siguientes alimentos tienen los valores ORAC más altos y por lo tanto la mejor potencia antioxidante:

    • Ciruelas pasas: 5770
    • Pasas de uva: 2830
    • Arándanos: 2400

Fruits and vegetables are rich in antioxidants. Ultrasonic extraction is a highly efficient method to release and isolate bioactive compounds such as antioxidants, vitamins and polyphenols from fruits and vegetables.

  • Moras: 2036
  • Col rizada: 1770
  • Fresas: 1540
  • Espinacas: 1260
  • Frambuesas: 1220
  • Coles de Bruselas: 980
  • Ciruelas: 949
  • La alfalfa brota: 930
  • Flores de brócoli: 890
  • Remolachas: 840
  • Naranjas: 750
  • Uvas rojas: 739
  • Pimiento rojo: 710
  • Cerezas: 670
  • Kiwi: 602
  • Toronja: 483
  • Cebolla: 450
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para dispersión, emulsificación y extracción celular.

Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.