Tecnología de ultrasonido de Hielscher

La extracción ultrasónica y su principio de funcionamiento

La extracción ultrasónica es la técnica preferida para aislar los compuestos bioactivos de los botánicos. La sonicación logra una extracción completa y, por lo tanto, se obtienen rendimientos de extracción superiores en un tiempo de extracción muy corto. Al ser un método de extracción tan eficiente, la extracción por ultrasonido permite ahorrar tiempo y dinero, y al mismo tiempo obtener extractos de alta calidad, que se utilizan para alimentos, suplementos y productos farmacéuticos.

extracción ultrasónica

La extracción por ultrasonido se utiliza en la industria alimentaria, de suplementos nutricionales y farmacéutica para liberar compuestos bioactivos como vitaminas, polifenoles, polisacáridos, cannabinoides y otros fitoquímicos de los productos botánicos. La extracción asistida por ultrasonido se basa en el principio de funcionamiento de la cavitación acústica o ultrasónica.

La extracción ultrasónica se utiliza ampliamente para la producción de extractos botánicos, como el CBD, a partir de cannabis y cáñamo. La ecografía es muy eficiente y rápida.

Extracción ultrasónica de productos botánicos como el CBD del cannabis

¿Cómo funciona la cavitación acústica?

Homogeneizador ultrasónico UP400St para la extracción La extracción por ultrasonido se logra cuando se acoplan ondas de ultrasonido de alta potencia y baja frecuencia en una mezcla de material botánico en un disolvente. Las ondas ultrasónicas de alta potencia se acoplan mediante un procesador ultrasónico de tipo sonda en el lodo. Las ondas ultrasónicas de alta energía viajan a través del líquido creando ciclos alternos de alta y baja presión, lo que da lugar al fenómeno de cavitación acústica. La cavitación acústica o ultrasónica conduce localmente a temperaturas extremas, presiones, tasas de calentamiento/enfriamiento, diferenciales de presión y altas fuerzas de cizallamiento en el medio. 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 descamación de la superficie, la erosión, la descomposición de las 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 macro-turbulencias y micro-mezclas. La irradiación ultrasónica representa una forma 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 descompresión en el material con la consiguiente perturbación de las paredes celulares, así como altas tasas de calentamiento y enfriamiento.
Los ultrasonidos de tipo sonda pueden generar amplitudes muy altas, lo que es necesario para generar cavitación de impacto. 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.

La cavitación ultrasónica/acústica crea fuerzas muy intensas que abren las paredes celulares conocidas como lisis (Haga clic para ampliar!)

La extracción ultrasónica se basa en la cavitación acústica y sus fuerzas de cizallamiento hidrodinámicas.

Extracción ultrasónica de UP400St en un lote de 8L

UP400St Extracción ultrasónica de material botánico en un lote de 8L

Solicitar información




Observe nuestro Política de privacidad.


Efectos de la extracción por ultrasonidos

Interrupción de la célula ultrasónica y aumento de la transferencia de masa
El ultrasonido puede ayudar a los procesos de extracción tanto a través de la disrupción celular como aumentando la transferencia de masa en la capa límite que rodea la matriz sólida.
La sonoporación, la perforación de las paredes y membranas celulares, mejora la permeabilidad de las paredes y membranas celulares y suele ser un paso intermedio antes de que las células se interrumpan completamente por la sonicación.
Los efectos mecánicos de la cavitación inducida por los ultrasonidos, como los diferenciales de calor y presión, las ondas de choque, las fuerzas de cizallamiento, los chorros de líquido y la microcorriente, intensifican la penetración del disolvente en el interior de la célula y mejoran la transferencia de masa entre la célula y el disolvente, de modo que los materiales intercelulares se transfieren al disolvente.

Los disruptores ultrasónicos se utilizan para extracciones de fuentes fitotecnológicas (por ejemplo, plantas, algas, hongos).

Extracción ultrasónica de células vegetales: la sección transversal microscópica (TS) muestra el mecanismo de acción durante la extracción ultrasónica de células (aumento 2000x)[recurso: Vilkhu et al. 2011].

Ventajas de extracción por ultrasonidos

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

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

El equipo ultrasónico Extracción

Los procesadores de ultrasonidos de Hielscher son sistemas de extracción de alto rendimiento, que son simples y seguros de operar. De acuerdo con su materia prima, capacidades de proceso y objetivo de salida, Hielscher le ofrece el ultrasonido más adecuado. Nuestra gama de productos abarca desde los compactos y potentes ultrasonidos portátiles, pasando por los sistemas de mesa, hasta las unidades ultrasónicas totalmente industriales capaces de procesar varias toneladas por hora.
Los extractores de ultrasonido de Hielscher pueden utilizarse para la extracción en línea continua o por lotes y pueden usarse en combinación con cualquier disolvente.
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.
Todos nuestros modelos digitales están equipados con un software inteligente, que permite ajustar, monitorizar y establecer 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 en el proceso, como un rendimiento superior y la más alta calidad de extracción. 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).

Hielscher Ultrasonics’ Los procesadores industriales de ultrasonidos pueden ofrecer amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente ejecutadas de forma continua en funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos de trabajo pesado y exigentes.
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.


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.

Literatura / Referencias



Información interesante

Los extractos botánicos

Los extractos botánicos son compuestos bioactivos, que se aíslan de material vegetal como hierbas, flores, hojas, tallos, raíces y otras partes de las plantas. Los compuestos bioactivos como las vitaminas, los antioxidantes, los polifenoles, los polisacáridos, los cannabinoides y otras moléculas vegetales se utilizan como aditivos alimentarios funcionales, nutracéuticos, cosmecéuticos, productos farmacéuticos y colorantes naturales.