Sondi tüüpi ultraheli võib parandada tavapärast heksaani ekstraheerimist, intensiivistades protsessi ja muutes selle oluliselt tõhusamaks. Ultraheli ekstraheerimine parandab massiülekannet ja häirib rakke, et vabastada sihitud bioaktiivsed ained lahustisse, mille tulemuseks on suurem ekstraheerimissaagis võrreldes tavapäraste meetoditega. Ultraheli abil ekstraheerimine on väga efektiivne õli ekstraheerimise, sealhulgas rapsiseemneõli ja linaseemneõli saagise suurendamisel, mille tulemuseks on kvaliteetne rasvhapete koostis ja suurem bioaktiivsete komponentide sisaldus.

Heksaani ekstraheerimine paranes Power Ultrasound abil

Ultraheli ekstraheerimine on protsessi intensiivistav meetod, mis võib oluliselt parandada tahke vedeliku ja lahusti ekstraheerimise protsesse.

Tavapärase heksaani ekstraheerimise piirangud

Heksaani ekstraheerimine on tavaline meetod, mida kasutatakse orgaaniliste ühendite, eriti mittepolaarsete ainete ekstraheerimiseks erinevatest allikatest, nagu taimed, seemned või pinnas. Heksaan on süsivesiniklahusti, mis on väga tõhus lipiidide, õlide ja muude mittepolaarsete ühendite lahustamisel ja ekstraheerimisel. Heksaani kasutatakse laialdaselt õli ekstraheerimiseks, kuna see lahustub mittepolaarsete ühendite (nt õlide) jaoks, sellele järgneb lihtne õli eraldamine ja kitsas keemistemperatuur (63–69 °C).
Kuid heksaani ekstraheerimisprotsesside efektiivsus võib sõltuvalt toorainest ja ekstraheerimisest suuresti erineda : Ekstraheerimise saagis ja ekstraheerimisaeg on suures osas korrelatsioonis. See tähendab, et suure ekstraktisaagise saamiseks on vaja biomassi pikemat retentsiooniaega heksaanilahustis. Teine piirav tegur on sageli heksaani ebapiisav tungimine biomassi maatriksisse. Jäigad rakustruktuurid niisutatakse enamasti heksaaniga pinnal, samas kui raku sisemus puutub heksaaniga kokku ainult osaliselt. Selline ebapiisav tungimine põhjustab mittetäieliku ekstraheerimisprotsessi, kuna sihtained, nagu lipiidid (st rasvhapped, rasvad, õlid), jäävad rakumaatriksi sisemusse.

Lahendus: ultraheli intensiivistatud heksaani ekstraheerimine

Sondi tüüpi ultrahelitöötlus, tuntud ka kui ultraheli sondi ultrahelitöötlus, on meetod, mis kasutab suure intensiivsusega ultraheli laineid, et luua akustilised kavitatsioonimullid vedelas keskkonnas. Need mullid varisevad kiiresti kokku, tekitades intensiivseid lokaliseeritud energiavälju ja tekitades lahustis mikroturbulentsi ja suure nihkega jõude.
Nende ultraheli genereeritud energiatihedate tingimuste tõttu võib sondi tüüpi ultrahelitöötlus intensiivistada ja parandada heksaani ekstraheerimisprotsessi mitmel viisil:

• Täiustatud massiülekanne: Sonikatsioon suurendab massiülekannet tahke proovi ja lahusti vahel. Mikroturbulents ja kavitatsioonimullide kiire kokkuvarisemine tekitavad tugevaid nihkejõude ja lokaliseeritud rõhumuutusi. See häirib tahke proovi ümbritsevat piirikihti, soodustades sihtühendite vabanemist lahustisse, parandades seeläbi ekstraheerimise efektiivsust.
• Kiirendatud ekstraheerimine: Sonikatsioon kiirendab ekstraheerimise kineetikat, suurendades lahusti ja tahke proovi vahelist kontaktpinda. Kavitatsioonimullid pakuvad segamist ja loovad homogeniseeritud segu, tagades, et lahusti puutub tihedalt kokku tahke materjali kogu pinnaga, mis toob kaasa kiiremad ekstraheerimiskiirused.
• Rakustruktuuride katkestamine: Taimsetes ekstraheerimistes võib ultrahelitöötlus häirida rakulisi struktuure, nagu rakuseinad ja membraanid, hõlbustades rakusiseste komponentide vabanemist. See võimaldab tõhusamalt ekstraheerida lipiide ja muid sihtühendeid, mis võivad olla rakkudes.
• Vähendatud ekstraheerimisaeg: Kombineerides suurenenud massiülekande ja kiirendatud ekstraheerimiskineetika, võib sondi tüüpi ultrahelitöötlus oluliselt vähendada soovitud saagise saamiseks vajalikku ekstraheerimisaega. See võib olla eriti kasulik suurte proovide koguste töötlemisel või ajatundlike rakendustega töötamisel.

Nende täiustatud protsessitegurite tõttu võib sondi tüüpi ultraheliuuring oluliselt suurendada heksaani ekstraheerimist. Ultraheli heksaani ekstraheerimist saab optimeerida, lähtudes konkreetsetest ühenditest ja ekstraheeritavatest mahtudest. Ultraheli intensiivsust (amplituudi), kestust, temperatuuri, rõhku ja ekstraheerimise seadistust saab reguleerida optimaalse ekstrakti saagisega lühendatud ekstraheerimisperioodi jooksul.

• vetikate õli
• Taimeõlid (soja, lina, rapsiseemned, päevalill, riisikliid jne)
• Eeterlikud õlid
• Karüofülleen
• Vanilje õlivaik vaniljekaunadest
• Luteiin munakollasest
• Astaxanthin alates Vetikad
• Putukate rasvatustamine

Ultraheli-intensiivistatud Soxhleti ekstraheerimine, kasutades heksaani lahustina

Ultraheli intensiivistatud Soxhleti ekstraheerimine on protsess, mis ühendab traditsioonilise Soxhleti ekstraheerimise ultraheli lainetega, et parandada ekstraheerimisprotsessi tõhusust. Soxhlet extractio on protseduur, mida tavaliselt kasutatakse laborites ja väiksemate ekstraktikoguste, näiteks eeterlike õlide või teatud bioaktiivsete ühendite tootmiseks.
Heksaan on selles protsessis tavaliselt kasutatav lahusti, kuna see on efektiivne lipiidide ekstraheerimisel erinevatest allikatest, sealhulgas seemneõlidest, vetikaõlist ja lipiidipõhistest bioaktiivsetest ühenditest. Ultraheli häirib rakustruktuure ja soodustab tahke vedeliku ekstraheerimist suurenenud massiülekande ja ühendite vabanemisega lahustisse. Kuna lahusti, näiteks heksaan, võib paremini tungida tahkesse materjali ja lahustada õlid (lipiidid, rasvhapped) tõhusalt. Järelikult kiirendatakse ekstraheerimisprotsessi, vähendades soovitud ühendite ekstraheerimiseks kuluvat aega. Lisaks võib ultraheli kasutamine vähendada vajaliku lahusti kogust, muutes selle keskkonnasõbralikumaks.

Ultraheli ekstraheerimine võimaldab kasutada kergemaid, mittetoksilisi lahusteid

Ultraheli mitte ainult ei paranda heksaani ekstraheerimist, vaid võimaldab kasutada ka kergemaid, mittetoksilisi lahusteid, nagu etanool, etanooli vesilahus, vesi või looduslikud sügavad eutektilised lahustid (DES, NADES). Ultraheli sondi tüüpi ekstraktorite pakutav väga efektiivne rakkude katkestamine ja massiülekanne annab suurepärased tulemused kergemate lahustite abil. Seega võimaldab ultraheli ekstraheerimine koos kergemate, mittetoksiliste, keskkonnasõbralikumate lahustitega kvaliteetseid toidukvaliteediga ekstrakte, kulude kokkuhoidu ja rohelist ekstraheerimisprotsessi.

Suure jõudlusega ultrasonikaatorid heksaani ekstraheerimiseks

Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja tarnib suure jõudlusega ultraheli ekstraktoreid, mida saab hõlpsasti integreerida olemasolevatesse heksaani ekstraheerimisrajatistesse või Soxhleti ekstraktoritesse. Lisaks tarnimisele, paigaldamisele, hooldusteenusele konsulteerib ja juhendab Hielscher oma kliente teostatavuskatsete, protsesside optimeerimise ja tehase projekteerimise ajal kuni ekstraheerimisprotsessi lõpliku paigaldamise ja kasutuselevõtuni.
Hielscheri ultrasonikaatorite peamised eelised on protsessi täielik juhtimine, lineaarne mastaapsus ja kõigi tööstuslike ultraheli protsessorite võime pakkuda väga kõrgeid amplituudi. Amplituudid kuni 200 μm saab hõlpsasti pidevalt käivitada 24/7 operatsioonis. Suured amplituudid on eriti olulised, kui tegemist on raskemate rakustruktuuride, näiteks seemnete ja tuumade ekstraheerimisega.
Meie tehniline personal ja meie täielikult varustatud protsessilabor aitavad teid teadmiste ja juhistega!

Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal

Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad on Hielscheri ultrasonikaatorite poolt kergesti käsitsetavad.

Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest: