Ampliación de los procesos de extracción por ultrasonidos

Para aumentar la capacidad de producción, los procesos de extracción deben escalarse a volúmenes mayores / rendimientos más altos. La extracción asistida por ultrasonidos es un método muy eficaz para aislar compuestos botánicos del material vegetal. Además, las aplicaciones de sonicación pueden escalarse linealmente a volúmenes mayores. Con la opción de tratar el material vegetal por lotes o en modo de flujo continuo, la extracción por ultrasonidos ofrece la configuración ideal para cualquier productor de extractos. – pequeña a muy gran escala. Más información sobre la sencilla y eficaz ampliación de la extracción asistida por ultrasonidos.

Ampliación de la extracción asistida por ultrasonidos

La mayoría de los métodos de extracción (por ejemplo, extracción Soxhlet, CO₂ extracción, maceración) son el cuello de botella, cuando se trata de planificar el aumento de la producción de extractos botánicos. El uso de la extracción ultrasónica evita que el aumento de la producción se convierta en el talón de Aquiles del negocio. Conozca a continuación cómo la extracción asistida por ultrasonidos puede escalarse linealmente a cualquier volumen de producción.
Relación entre la ampliación y los parámetros del proceso: Las técnicas de extracción convencionales requieren una investigación costosa, laboriosa y que requiere mucho tiempo para implantar un sistema de extracción más grande para aumentar la producción, ya que muchos factores de procesamiento cambian y no se pueden adoptar linealmente a un sistema más grande. Esto significa que deben establecerse de nuevo numerosos parámetros de proceso y, a menudo, las calidades de extracto obtenidas en configuraciones de extracción más pequeñas no pueden lograrse en una producción mayor.
La belleza de la extracción por ultrasonidos es su escalabilidad completamente lineal. Esta escalabilidad lineal permite mantener todos los parámetros importantes del proceso, como la amplitud, la temperatura, la presión, la exposición a ultrasonidos (tiempo) y la relación disolvente:sólido. El escalado de un proceso de extracción por ultrasonidos a volúmenes mayores requiere una mayor superficie de sonotrodo. Esto significa que el escalado puede realizarse utilizando un ultrasonido más potente con un sonotrodo (sonda ultrasónica/cuerno) más grande o instalando varios extractores ultrasónicos en paralelo.
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Ejemplos de escenarios de ampliación por ultrasonidos

Por ejemplo, en una configuración de flujo continuo, puede ampliar su extracción botánica instalando 3 extractores ultrasónicos UIP2000hdT de 2 kW en paralelo (lo que requiere 3 sonotrodos y 3 celdas de flujo). Esto le proporciona una potencia de procesamiento de ultrasonidos de 6 kW.
Como alternativa, puede instalar un único ultrasonicador UIP6000hdT de 6 kW, equipado con una única sonda de gran tamaño y un reactor de celda de flujo más grande.

Las ventajas de una configuración paralela de varios extractores ultrasónicos son la redundancia y un uso más flexible (por ejemplo, la extracción simultánea de varias materias primas, ya que cada ultrasonicador puede procesar un material vegetal diferente). Este modelo de ampliación también resulta cómodo cuando ya se dispone de un tipo de ultrasonidos; añadir uno o varios dispositivos del mismo modelo es conveniente y puede reducir los costes de inversión.

Invertir en un extractor por ultrasonidos más grande es especialmente adecuado cuando se producen grandes cantidades del mismo extracto a la vez. Un único extractor ultrasónico de mayor tamaño también es más adecuado cuando se instala en un espacio reducido.

Cómo abordar la ampliación de la extracción por ultrasonidos

Para que el proceso de extracción sea eficaz y económico, es necesario optimizar sus parámetros. La optimización se consigue cuando el proceso se ajusta para obtener el mayor rendimiento con el menor aporte de energía, al tiempo que se obtiene la calidad de extracto deseada. En un proceso ultrasónico optimizado, la energía, el tiempo de tratamiento y los costes de mano de obra se reducen al mínimo hasta el punto en que se sigue obteniendo el mayor rendimiento y calidad del producto final.
La optimización del proceso ultrasónico se realiza probando varias configuraciones de parámetros y reduciendo los parámetros óptimos para su materia prima. Normalmente se utilizan valores empíricos generales como punto de partida, lo que ayuda a llegar rápidamente a la configuración ideal individual. Las pruebas de optimización del proceso por ultrasonidos pueden realizarse en volúmenes pequeños, lo que ayuda a reducir esfuerzos, ahorrar material y obtener con relativa rapidez los resultados deseados.
Hielscher Ultrasonics cuenta con un centro técnico y un laboratorio bien equipados. Nuestras instalaciones no sólo cuentan con la gama completa de ultrasonidos de laboratorio e industriales para la sonicación por lotes y en línea, sino también con sofisticados dispositivos analíticos para una evaluación exhaustiva de los resultados. Nuestro personal experimentado y bien formado (con titulación universitaria) estará encantado de ayudarle con la optimización de procesos – realizar ensayos de ultrasonidos para usted y/o asesorarle sobre la configuración más adecuada del proceso de ultrasonidos.

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A modo de primera orientación, la tabla siguiente le ofrece una indicación de la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros ultrasonidos: