Väga tõhus vee ekstraheerimine võimsuse ja ultraheli abil

Botaaniliste ühendite vee väljavõtmist (nt külma või kuuma vee ekstraheerimine, survestatud vee ekstraheerimine ja subkriitiline vee ekstraheerimine) saab ultraheliuuringuga tõhusalt parandada. Ultraheli abil vee ekstraheerimine mitte ainult ei anna suuremat saagikust ja vähendab töötlemisaega, vaid toob kaasa ka väiksema energiatarbimise, leebemad ekstraheerimistingimused ja kvaliteetsed ekstraktid võrreldes tavapäraste ekstraheerimismeetoditega. Ultraheli vee ekstraheerimist kasutatakse edukalt paljude taimsete ühendite, sealhulgas alkaloidide, flavonoidide, glükosiidide, fenooliühendite ja polüsahhariidide ekstraheerimiseks.

Bioaktiivsete ühendite ultraheli vee ekstraheerimine

Ultraheli väljatõmbajad, nagu UP400St (400W, 24kHz), intensiivistavad tavapärast veepõhist botaanilist ekstraheerimist.Vesi on kõige polaarsem lahusti, mis muudab selle polaarsete ühendite suurepäraseks lahustiks. Kuna see on mittetoksiline ja keskkonnasõbralik, oleks vesi ideaalne lahusti mis tahes botaanilise ekstrakti jaoks. Kuid vähem polaarsed ja mittepolaarsed komponendid on vees halvasti või üldse mitte lahustuvad. Lisaks oleks ilma massiülekande edendamiseta vees ekstraheerimisprotsess uskumatult aeglane ja seega ebaökonoomne. Kõrge intensiivsusega madala sagedusega ultraheli on väga tõhus ekstraheerimistehnika, mis tagab intensiivse segamise ja massiülekande. Seetõttu on ultraheli ekstraheerimine hästi teada, et see annab olulisi eeliseid tavapäraste ekstraheerimismeetodite ees. Need eelised hõlmavad suuremat saagikust, kiiret töötlemist, kiiret partiide kiiret käivet ja pidevat inline ekstraheerimist, roheliste lahustite kasutamist, kergeid ekstraheerimistingimusi, mis säilitavad ekstraktiühendeid, ohutust ja lihtsat mastaapsust suurtele läbilaskevõimetele kaubanduslikuks tootmiseks. (vrd Zabot et al., 2021)

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Tööstuslik ultraheli ekstraheerimise süsteem 16kW-ga kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide pidevaks inline tootmiseks, mis on saadud vee kasutamisest ekstraheerimislahustina.

MultiSonoReactor 4x 4kW botaaniliste ekstraktide suuremahuliseks (mass)tootmiseks, kasutades vett ekstraheerimislahustina. MultiSonoReactorit saab survestada ja kuumutada sünergiliste ekstraheerimisefektide jaoks.

Kuuma vee ekstraheerimist parandas ultraheliuuring

Parameetrid, mis määravad botaaniliste ainete ekstraheerimise vee ekstraheerimise ajal, on taimse materjali temperatuur, aeg, rõhk ja pindala. Kuuma vee ekstrakti saab valmistada suhteliselt lühikese aja jooksul vee kõrge temperatuuri tõttu.
Lahendus: Ultraheli segamise rakendamisel saab saagikust ja ekstraheerimiskiirust oluliselt suurendada. Ainuüksi kuumal veel on ainult piiratud võime murda rakustruktuure ja kõrged temperatuurid kahjustavad või hävitavad sageli soojuslabiilseid ühendeid, nii et ekstrakti kvaliteet kannatab. Kui ultraheli ekstraheerimine on kombineeritud kuuma vee ekstraheerimisega, võib temperatuuri drastiliselt vähendada (nt 100 ° C-lt 50 ° C-ni), mis takistab ekstraheeritud botaaniliste koostisosade termilist lagunemist, suurendab kogu saagikust ja säästab energiat. Ultraheli kavitatsioon on ultraheli ekstraheerimise nähtuse põhimõte. Ultraheli (või akustiline) kavitatsioon on puhtalt mehaanilised jõud, mis purustavad rakuseinad, vabastavad sihtühendid ja parandavad massiülekannet raku sisemuse ja vee (lahusti) vahel. Seega annab ultraheli vee ekstraheerimine suurepäraseid ekstraheerimistulemusi.

Külma vee ekstraheerimist parandas ultraheliuuring

Külma vee ekstraheerimine (külma vee infusioon) on oluliselt ebaefektiivsem, kuna välditakse kuuma vee kasutamist. Külm või toatemperatuuril vesi ei eralda botaanilisi ühendeid väga hästi, kuna külm vesi leotatakse väga aeglaselt taimsesse materjali ja massiülekanne on peaaegu tühine. Külma vee ekstraheerimise eeliseks on temperatuuri tõusu vältimine, vältides seeläbi soojustundlike ühendite termilist lagunemist. Kuid väga halb ekstraheerimise dünaamika muudab tavapärase külma vee kaevandamise kaubanduslikuks tootmiseks võimatuks. Sellepärast kasutatakse külma vee infusiooni peaaegu eranditult katseetapis, kuna see on aeglus ja ebaefektiivsus.
Lahendus: Ultraheli lisamisega külma vee ekstraheerimisse on külma vee leotamise aeglus ja ebaefektiivsus kergesti ületatud. Ultraheliga intensiivistunud külma vee ekstraheerimine võimaldab säilitada külma ekstraheerimise temperatuuri, ühendades samal ajal intensiivsed nihkejõud tahke vedeliku keskkonda. Ultraheli ekstraheerimise mehhanismi tulemusena avatakse rakuseinad ja botaanilised ühendid vabanevad kiiresti vette. Ultraheli külma vee ekstraheerimine ja infusioon muudab külma leotamise väga tõhusaks protsessiks, mis annab lühikese ekstraheerimisaja jooksul kõrge saagikuse, kvaliteetsed ekstraktid.

Ultraheliuuring on kiire ja kerge ekstraheerimismeetod kvaliteetse seente ekstrakti tootmiseks, kasutades lahustina vett. Videol kasutatakse seente ekstraheerimiseks ultraheli väljatõmbajat UP400St.

Külma vee seente ekstraheerimine UP400St abil 22 mm sondiga

Survestatud vee ekstraheerimine koos ultraheliga

Ultraheli ekstraheerimist iseloomustab mikrosegamine, mis vibratsioonide kaudu soodustab lahusti suuremat levikut osakesse ja osakese sisemusest pinnale, intensiivistades massiülekannet. Lisaks vähendab ultraheliuuring rakulise materjali osakeste suurust, mis toob kaasa ultraheli abil survestatud vedeliku ekstraheerimise parema mõju. Väiksemad umbes 0,68 mm osakesed näitavad suuremat saagikust kui suuremad osakesed (u 1,05 mm), kuna kõrgem pindala võimaldab oluliselt suurendada massiülekannet ja seeläbi parandada ekstraheerimise saagikust. (vrd Zabot et al., 2021)

Tööstuslik sond-tüüpi ultraheliekstraktor veepõhise botaanilise isolatsiooni jaoks.

Taimse materjali ultraheli intensiivistunud vee ekstraheerimine vees: ultrasonikaator UIP1000hdT suures keeduklaasis, mis sisaldab taime läga. Siin kasutatakse lahustina vett, kuid ultraheli ekstraheerimine ühildub mis tahes lahustiga.

Ultraheli ekstraheerimise eelised

  • Hea saagikus
  • Kiire ekstraheerimine
  • Kõrgekvaliteedilised väljavõtted
  • Kerge, mittetermiline protseduur
  • rohelised lahustid
  • kuluefektiivne
  • Lihtne ja ohutu töö
  • Madalad investeeringud ja tegevuskulud
  • 24/7 tegevus raskeveokite
  • Keskkonnahoidlik, keskkonnasõbralik meetod

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Efektiivne survestatud külma vee ekstraheerimine power-ultraheliga

Tööstuslikud ultraheli seadmed fütokemiliseks ekstraheerimiseks, kasutades vett lahustina: ultraheli sond survestatava vooluraku reaktoriga inline ekstrakti tootmiseks.Kõrge rõhu all hõlbustatakse külma vee tungimist taime kudedesse ja lahustatakse vees lahustuvad fütokemikaalid termilist lagunemist põhjustamata. Kõrgsurve külma vee ekstraheerimise meetodit saab ühendada ultraheliga, et parandada polaarsete ja mittepolaarsete botaaniliste koostisosade isoleerimist. Vesi kui mittetoksiline, odav ja keskkonnasõbralik lahusti on atraktiivne alternatiiv orgaanilisele lahustile, eriti kui tegemist on taimse toidu, ravimite ja toidulisandite tootmisega.
Ultraheli intensiivistunud survestatud külma vee ekstraheerimiseks integreeritakse ekstraheerimismahutisse või voolurakku ultraheli sond (sonotrode). Mahutit või voolurakku survestatakse tavaliselt rõhu all vahemikus 5 kuni 100 barg sõltuvalt sihitud ekstraktiühenditest. Hielscheri ultraheli varustab isegi kohandatud tööstuslikke ultraheli reaktoreid ja voolurakku, mida saab survestada kuni 300barg, mis võimaldab määrata teie ekstraheerimisprotsessi optimaalse rõhu.

Ultrahelitöötlusega täiustatud ülekriitiline vee väljatõmbamine

Ultraheli täiustatud subkriitiline vee ekstraheerimine on veel üks sünergiline tehnika, kus võimsuse ultraheli parandab massiülekannet tahke ja vedeliku vahel. Subkriitiline-vee ekstraheerimine (SWE) – Tuntud ka kui survestatud kuuma vee ekstraheerimine või ülekuumenenud vee ekstraheerimine – on harvemini kasutatav meetod madalama polaarsusega botaaniliste ühendite ekstraheerimiseks. Subkriitilises vee ekstraheerimisel kasutatakse lahustina vett selle ülekriitilises olekus.
Mis on subkriitiline vesi ja miks on subkriitiline vesi hea lahusti vähem polaarsete taimeühendite ekstraheerimiseks? "Vesi omab palju termodünaamilisi omadusi, mida mõjutavad oluliselt temperatuur ja rõhk. Sõltuvalt tingimustest saab muuta selle füüsilist seisundit (tahke, vedelik või gaas), termilist käitumist, tihedust või viskoossust. Temperatuuri ja rõhu tõstmisega punktis, mida nimetatakse kriitiliseks punktiks (määratletud 221 baari ja 374 °C juures), võib vesi saavutada ülekriitilise oleku. Subkriitilistes tingimustes, mis vastavad temperatuuridele vahemikus 100 °C ja kriitilisele temperatuurile (374 °C) ning rõhule vahemikus 1 bar kuni kriitiline rõhk (221 baari), et vältida aurustumist, väheneb vee polaarsus; see muudab vee paremaks lahustiks erinevate orgaaniliste bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks." (Li ja Chemat, 2019)
Kui ultraheli kombineeritakse subkriitilise vee ekstraheerimisega, saab ekstraheerimise efektiivsust parandada, suurendades ekstrakti saagikust ja vähendades ekstraheerimisaega. Optimaalsete tulemuste saavutamiseks peaks suletud survepartii või vooluraku reaktori rõhk jõudma vähemalt kaks korda kõrgemale kui vee aururõhk. (Selle lehe lõpust leiate vee aururõhu tabeli.)
Huang jt (2010) uurisid madala sagedusega, suure võimsusega ultraheli ekstraheerimise mõju koos subkriitilise vee ekstraheerimisega. Ultraheli sond on seega ühendatud subkriitilise veevõtuseadme veekeetjaga, et eraldada lithospermum erütrorhizonist lenduvat õli. Tulemused näitasid, et ultraheli abil suurendatav efekt 20 KHz oli parem kui 36 KHz ja suurenes väljundvõimsusega (0 kuni 250 W). Subkriitiline vee ekstraheerimise saagikus suurenes 1,87% -lt 2,39% -ni ultraheli võnkumise (250 W, 20 KHz) kaudu temperatuuril 160 ° C ja rõhk 5 MPa 25-minutilise ekstraheerimisprotseduuri ajal. Ultraheliuuring võib parandada mitte ainult ekstraheerimise saagikust, vaid ka ekstraheerimiskiirust, säästes seeläbi aega.
Ultraheli abil subkriitilist vee ekstraheerimist saab juhtida madalama rõhuga (nt 5barg) kui tavapärane subkriitiline vee ekstraheerimine (nt 10MPa), mis säästab energiakulusid ja muudab ekstraheerimisprotseduuri ohutumaks.

Suure jõudlusega ultraheliekstraktor fütokeemiliseks isolatsiooniks partii režiimis.

Fütokemikaalide ultraheli vee ekstraheerimist taimedest saab käivitada partiina ja pidevas töös. Pildil on kujutatud 1000 vatti võimsat ultraheliaatorit UIP1000hdT botaaniliste ainete partiirežiimi ekstraheerimise ajal.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli botaanilise ekstraheerimise eelised

Nii teaduslikud uuringud kui ka tööstuslik rakendamine näitavad, et ultraheli abil ekstraheerimine on usaldusväärne ja hõlpsasti kasutatav tehnika, mis ei nõua tehnilist tausta ega intensiivset koolitust. Väga suur kaevandamistõhusus, kõrge saagikus, madalad tegevuskulud ja madalad investeerimiskulud (eriti võrreldes teiste tehnikatega, nagu CO2 väljatõmbajad) ja madalad energiakulud on sondi tüüpi ultraheli väljatõmbajate peamised eelised.
Täiendavad eelised, mis muudavad ultraheli ekstraheerimise tehnoloogia eelistatud meetodiks, on kvaliteetsed ekstraktid madalate ekstraheerimistemperatuuride, usaldusväärsete tulemuste (korratavus / reprodutseeritavus), täiesti lineaarse mastaapsuse tõttu mis tahes tootmistasemele ja madalale hooldusele.
"Muud eelised, mis on seotud ultraheli sondi tüüpi ekstraheerimisega, on ekstrakti lihtne käitlemine, kiire täitmine, jääkide puudumine, kõrge saagikus, keskkonnasõbralik, täiustatud kvaliteet ja ekstrakti lagunemise vältimine."
(vrd Chemat ja Khan, 2011)

Ultraheli ekstraheerimine ja fütokemikaalide puhastamine taimedest: pildil on kujutatud sondi tüüpi ultraheliseade UP400St, Büchi vaakumfilter ja rootori-aurusti kurkumiini ekstraheerimiseks.

Botaanilise isolatsiooni ekstraheerimise seadistus: sond-tüüpi ultraheliator UP400St, Büchi vaakumfilter ja rootori-aurusti fütokemikaalide ekstraheerimiseks.

Suure jõudlusega ultraheliaatorid vee ekstraheerimiseks

Ultraheli sondi tüüpi väljatõmbaja tõhusaks fütokemiliseks ja botaaniliseks vabanemiseks taimedest.Hielscheri ultraheli väljatõmbajad on botaanilise ekstraheerimise valdkonnas hästi välja kujunenud, olenemata sellest, millist lahustit kasutatakse. Ekstraktide tootjad – nii väiksemad, eksklusiivsed nišiekstraktide tootjad kui ka suuremahulised masstootjad – leidke Hielscheri laiast seadmete portfellist ideaalsed ultraheli ekstraheerimisseadmed nende tootmisvajaduste jaoks. Partii ja pidevad tekstisisese protsessi häälestused on kergesti kättesaadavad ja neid saab riiulilt välja saata. Sobib töötama mis tahes lahustiga, ultraheli ekstraheerimist saab paindlikult rakendada mis tahes taimse materjali ekstraheerimiseks. Vee kasutamine lahustitena võimaldab toota orgaaniliselt sertifitseeritud ekstrakte ilma väga kallist "orgaanilist" etanooli kasutamata. (Loomulikult tuleb taimset materjali orgaanilise veeekstrakti tootmiseks mahepõllumajanduslikult kasvatada).

Kõrge efektiivsusega ekstraheerimine Hielscheri ultraheliga

Hielscheri ultraheliekstraktorid häirivad tõhusalt taimerakke, suurendavad taimse materjali pinda lahusti tungimiseks ja massiülekannet fütokemikaalide (sekundaarsete metaboliitide) vabastamiseks. Kasutajasõbralikkuse seisukohalt disainitud Hielscheri väljatõmbajad paigaldatakse kiiresti ning neid saab ohutult ja intuitiivselt kasutada.

Kõrgeimate kvaliteedistandardite täitmine – Kavandatud & Toodetud Saksamaal

Hielscheri ultraheliaatorite keerukas riistvara ja nutikas tarkvara on loodud selleks, et tagada teie botaanilisest toorainest usaldusväärsed ultraheli ekstraheerimise tulemused, millel on reprodutseeritavad tulemused ja kasutajasõbralik ja ohutu töö. Töökindlus, töökindlus, 24/7 töö täiskoormusel ja lihtne töö töötaja seisukohast on täiendavad kvaliteeditegurid, mis muudavad Hielscheri ultraheliaatorid soodsaks.
Hielscheri ultraheliekstraktoreid kasutatakse kogu maailmas kvaliteetses fütokeemilises ekstraheerimises. On tõestatud, et nad annavad kvaliteetseid botaanilisi ühendeid, hielscheri ultraheli ekstraktoreid ei kasuta mitte ainult väiksemad eriala- ja butiikekstraktide käsitöölised, vaid peamiselt laialdaselt kaubanduslike kättesaadavate ekstraktide, toidulisandite ja ravimite tööstuslikus tootmises. Tänu oma tugevale riistvarale ja nutikale tarkvarale saab Hielscheri ultraheliprotsessoreid hõlpsasti käitada ja jälgida.

Automaatne andmeprotokoll

Hielscheri ultraheliatoreid saab brauseri juhtimise kaudu kaugjuhtida. Ultrahelitöötlusparameetreid saab jälgida ja kohandada täpselt protsessi nõuetele.Toidu, toidulisandite ja ravitoodete tootmisstandardite täitmiseks tuleb tootmisprotsesse üksikasjalikult jälgida ja registreerida. Hielscheri ultraheli digitaalsetel ultraheliseadmetel on automaatne andmeprotokoll. Selle nutika funktsiooni tõttu salvestatakse kõik olulised protsessi parameetrid, nagu ultraheli energia (kogu- ja netoenergia), temperatuur, rõhk ja aeg automaatselt sisseehitatud SD-kaardile niipea, kui seade on sisse lülitatud. Protsesside jälgimine ja andmete salvestamine on olulised pideva protsessi standardimise ja toote kvaliteedi jaoks. Pääsedes juurde automaatselt salvestatud protsessiandmetele, saate muuta varasemaid ultrahelitöötlusprotsesse ja hinnata tulemust.
Teine kasutajasõbralik funktsioon on meie digitaalsete ultraheli süsteemide brauseri kaugjuhtimine. Brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu saate oma ultraheli protsessorit käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida eemalt kõikjalt.
Kas soovite rohkem teada saada ultraheli vee ekstraheerimise eelistest taimsetest materjalidest? Võtke meiega kohe ühendust, et arutada oma botaanilise ekstrakti tootmisprotsessi! Meie kogenud töötajad jagavad hea meelega rohkem teavet ultraheli ekstraheerimise, meie ultraheli süsteemide ja hinnakujunduse kohta!

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli kõrge nihega homogenisaatoreid kasutatakse laboris, pink-top, piloot ja tööstuslik töötlemine.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Tehniline teave ultraheli vee ekstraheerimise kohta

Tavapäraseid ekstraheerimismeetodeid, nagu leotamine, infusioon, perkolatsioon, keetmine, refluksi ekstraheerimine, auru destilleerimine, sublimatsioon ja pressimine, kasutatakse tavaliselt ravimühendite ekstraheerimisel taimedest. Nende meetodite puuduseks on aeganõudev protsess, halb puhtus ja madal tõhusus.

Protsessi parameetrid, mis mõjutavad ultraheli ekstraheerimist

Ultraheli abil ekstraheerimine on tuntud oma ainulaadsete omaduste ja eeliste poolest, mis muudavad ultrahelitöötluse suurepäraseks ekstraheerimismeetodiks võrreldes botaaniliste ühendite tavapäraste ekstraheerimismeetoditega. Ultraheli abil ekstraheerimise peamine eelis seisneb ultraheli töötlemise tegurite (nagu amplituud, aeg, temperatuur, rõhk) täpses kohanemisvõimes, mis võimaldab ultraheli protsessi optimaalselt sihtühendiga häälestada. Igal taimsel materjalil on ideaalsed ekstraheerimisparameetrid, mille kohaselt saavutatakse parim saagikus, kvaliteet ja ekstraheerimiskiirus. Ultraheli ekstraheerimisprotsess võimaldab neid optimaalseid ekstraheerimistingimusi suurepäraselt kohandada.

ultraheli amplituud

Amplituud on ultraheli sondi (sonotrode) vibratsiooniline nihe. Mida kõrgem on amplituud, seda intensiivsem on ultraheliga rikastatud vedeliku vibratsioon ja kavitatsioon. Hielscheri ultraheli on spezialiseeritud suure jõudlusega sondi tüüpi ultraheliatorites, mis võivad pakkuda täpselt reguleeritavaid amplituudid. Kohandatud sondid, mis suudavad pidevas 24/7 töös pakkuda kuni 200 μm, on riiulilt kergesti kättesaadavad. Veelgi kõrgemate amplituudide puhul saab ka kohandatud ultraheli sonotroode kergesti valmistada.
Amplituud on üks – Kui mitte kõige rohkem – oluline parameeter taimede tõhusaks ekstraheerimiseks. Kõrged amplituudid loovad vajalikud jõud rakuseinte lõhkumiseks ja rakusisese materjali vabastamiseks. Seega muutub suure jõudlusega ultraheliuuring botaanilises ekstraheerimises nii tõhusaks.

Ultraheliravi aeg / kestus

Ultraheli abil ekstraheerimine on tavaliselt palju lühem kui traditsioonilised meetodid, kuna ultrahelitöötlus vabastab botaanilised ühendid oluliselt kõrgema ekstraheerimiskiirusega. Ultraheliuuring võimaldab lühemaid ekstraheerimisprotseduure, mis säilitab ekstraheeritud ühendid ületöötlemise vastu. Ultrahelist tingitud lühem töötlemine tähendab suuremat läbilaskevõimet ja kõrgemat ekstraktikvaliteeti.

Pulseeritud ultraheli ravi

Ultraheli pulseerimine on ravirežiim, kus ultraheliravi katkestatakse määratletud pausitsüklitega (nt 50% töötsükkel: 30 sek. ON, 30 sek. OFF; 100% tollimaksu tsüül: pidev ultrahelitöötlus ilma pausideta) Ultraheli töötsükkel (tuntud ka kui impulssrežiim või ultraheli pulseerimistsüklid) viitab aja protsendile, mille jooksul ultraheli on ühendatud söötmega (impulsi kestus) ühe pulsiperioodi jooksul. Näiteks 50% tsükli režiim oleks 30 sekundit. Töötsükli pausitsükli ajal tuleb ultraheliga töödeldud vedelik kindlaksmääratud ajaks (nt 30 sekundit) tagasi häirimatusse olekusse, mis on hea soojuse hajutamiseks, et säilitada sihtprotsessor. Ultrahelitöötluse töötsükkel on ekstraheerimise efektiivsuse jaoks vähem oluline töötsükkel, kuid seda kasutatakse teatud protsessi temperatuuri säilitamiseks.

Hüdrostaatiline rõhk

Rõhk on ultraheliprotsesside jaoks veel üks väga oluline parameeter. Hüdrostaatilise rõhu rakendamine ultraheliga töödeldud keskkonnale mõjutab kavitatsiooni intensiivsust. Kõrgendatud rõhu tingimustes suurendatakse ultraheli (akustilise) kavitatsiooni intensiivsust. Hielscheri ultraheli pakub erinevat tüüpi ultraheli partii reaktoreid ja voolurakke, mida saab survestada intensiivsemate ultrahelitöötlustulemuste saamiseks.

Ekstraheerimistemperatuur

Ultraheli väljatõmbaja UP400ST temperatuurianduriga.Nagu iga mehaaniline töötlemine, põhjustab ultraheliuuring temperatuuri tõusu, mis on kooskõlas termodünaamika 2. seadusega. Sellegipoolest on ultraheliuuring mittetermiline ravimeetod, kuna ultraheli abil kasutatavad ravimeetodid põhinevad puhtalt mehaanilistel jõududel (mida nimetatakse ka sonomehaanilisteks jõududeks). Ultraheli ekstraheerimise ajal ekstraheerimise temperatuuri saab tõhusalt kontrollida ja säilitada teatud valitud temperatuurivahemikus. Kõik Hielscheri digitaalsed ultraheliprotsessorid on varustatud ühendatava temperatuurianduri ja nutika tarkvaraga, kus protsessi jaoks saab määrata teatud temperatuurivahemiku. Iga kord, kui see temperatuurivahemik ületatakse, peatub ultraheliator, kuni temperatuur on uuesti valitud vahemikus ja jätkab seejärel automaatselt ultrahelitöötlusprotseduuri. See Hielscheri ultraheliatorite nutikas omadus võimaldab täpselt kontrollitavat ultrahelitöötlusprotsessi ja ideaalseid tulemusi.
Kuna ekstraheerimistemperatuur võib olla erinev botaanilistest ühenditest ja taimedest, on temperatuur oluline tegur, mida ei tohiks ultraheli protsessi optimeerimise ajal tähelepanuta jätta. Näiteks leiti, et 80 °C on ideaalne, et saavutada Sophora flavescensist flavonoidide maksimaalne saagikus, samas kui parimad tulemused saadi 50 °C juures arabinoksülaani ekstraheerimiseks nisukliidest.

Kasutage ultraheli ekstraheerimiseks mis tahes lahustit

Erinevatel botaanilistel ühenditel on erinevad polaarsused, mis mõjutavad nende lahustuvust erinevates lahustites. Näiteks saponiinid ja polüsahhariidid on polaarsemad ja näitavad seetõttu vees head lahustuvust, kuna vesi on väga polaarne. Fenoolsed ühendid, nagu antotsüaniinid ja klorogeenhape, on seevastu üsna ebapolaarsed ja lahustuvad seetõttu paremini vähem polaarset lahustit nagu etanool. Seega tuleks lahusti valik teha vastavalt sihitud ühendite lahustuvusele, et saavutada kõrge ekstraheerimistõhusus. Näiteks on vesi hea lahusti polaarühendite, näiteks psilotsübiini ekstraheerimiseks seentest, samuti oligosahhariididest, glükosiididest ja flavanoididest; samal ajal kui etanooli-vee segu ja etanooli kontsentratsioon 60% (v/v) sobib näiteks apigeriini, baikaniini ja luteoliühendite ultraheli abil ekstraheerimiseks.
Loe lähemalt lahustite, lahusti polaarsuse ja ultraheli ekstraheerimiseks kõige sobivamate lahustite kohta!

Vesi kui ekstraheerimise lahusti

Vesi on kõige polaarsem lahusti ja sobib paljude polaarsete ühendite ekstraheerimiseks. Selle peamisteks eelisteks on võime lahustada mitmesuguseid aineid. Lisaks on see odav, mittetoksiline, ohutu ja mittesüttiv. Selle puuduseks on polaarühendite tugev selektiivsus tänu oma kõrgele polaarsusele. Kõrge keemistemperatuuri tõttu 100 °C nõuab ekstrakti kontsentratsioon (nt destilleerimise või rootori aurustumise teel) suurt hulka energiat. Lisaks on vesi kalduvus bakterite ja hallituse kasvule.

ultraheli sagedus

Ultraheli sagedus umbes 20kHz on kindlaks tehtud kui botaanilise ekstraheerimise kõige võimsam ja tõhusam. mõjutab ultraheli abil ekstraheerimise efektiivsust ravimühendite ekstraheerimisel taimedest. Üldiselt tekitab madal ultraheli sagedus (st umbes 20kHz juures) intensiivsemat kavitatsiooni (sonomehaaniline toime), mille tulemuseks on ekstraheerimisprotseduuri suurem efektiivsus.

Taimne materjal

Taimsed materjalid võivad oma rakkude struktuuris ja jäikuses suuresti erineda. Sõltuvalt rakuseina koostisest, mis võib sisaldada tselluloosi, hemitselluloose, ligniini, pektilisi polüsahhariide, valke, fenoolseid ja mittetselluloosiühendeid ning vett, võivad rakuseinad olla kas tugevad või pehmed. Erinevad taimetüübid ja -osad sisaldavad nende rakuseina komponentide erinevat tüüpi ja koguseid. Sellepärast vajab iga tehasetüüp optimaalsete ekstraheerimistulemuste saavutamiseks konkreetseid töötlemisparameetreid.
Kuna intensiivsust saab täpselt häälestada, saab Hielscheri ultraheli väljatõmbajaid usaldusväärselt murda pehmeid ja kõvasid rakuseinu. Pehmed rakuseinad võivad vajada vähem intensiivset ultraheliuuringut, samas kui tugevad rakustruktuurid saavad kasu intensiivsemast ravist.
Botaanilise ekstraheerimise toorainet saab värskelt koristada (märjaks) või kuivatada. Ultraheli ekstraheerimine sobib nii värsketele / märgadele kui ka kuivatatud taimedele. Taime tahkete ainete osakeste suurus on veel üks oluline tegur: kõrge pindala (st väike osakeste suurus) on kasulik, kuna see annab ultraheli kavitatsiooni nihkejõududele suure kontaktpinna, mille tulemuseks on suurem efektiivsus. Seetõttu leotatakse või jahvatatakse taimne materjal väikesteks tükkideks (umbes 3-5 mm).

Miks on ultraheli ekstraheerimine parim meetod?

Tõhusust

  • Kõrgemad tulud
  • Kiire ekstraheerimisprotsess – minuti jooksul
  • Kõrgekvaliteedilised väljavõtted – kerge, mittetermiline ekstraheerimine
  • Rohelised lahustid (vesi, etanool, glütseriin, taimeõlid, NADES jne)

Lihtsus

  • Plug-and-Play – seadistamine ja toimima mõne minuti jooksul
  • Kõrge läbilaskevõime – suuremahulise ekstrakti tootmine
  • Partii-tark või pidev tekstisisene toiming
  • Lihtne paigaldus ja käivitamine
  • Kaasaskantavad/liikuvad – kaasaskantavad üksused või ehitatud ratastel
  • Lineaarne skaala üles-lisada teise ultraheli süsteemi paralleelselt suurendada võimsust
  • Kaugseire ja-kontroll – arvuti, nutitelefoni või tahvelarvuti kaudu
  • Protsessi järelevalvet ei nõuta – häälestamine ja käivitamine
  • Kõrge jõudlusega – mõeldud pideva 24/7 tootmine
  • Vastupidavus ja madal hooldus
  • Kõrge kvaliteet – projekteeritud ja ehitatud Saksamaal
  • Kiire koormus ja heide partiide vahel
  • Lihtne puhastada

ohutus

  • Lihtne ja ohutu joosta
  • Lahusti-vähem või lahusti baasil ekstraheerimine (vesi, etanool, taimeõlid, glütsiin jne)
  • Kõrge surve ja temperatuurid ei ole
  • ATEX-sertifitseeritud plahvatuskindlad süsteemid
  • Lihtne kontrollida (ka kaugjuhtimispuldi kaudu)


Kirjandus/viited

Tabel: Vee aururõhk

temperatuur
°C-s
Aururõhk
mmHg (Torr)
Aururõhk
Hectopascal hPa-s
-80 0,00041 0,00055
-75 0,000915 0,00122
-70 0,00196 0,00261
-65 0,00405 0,0054
-60 0,008101 0,0108
-55 0,0157 0,02093
-50 0,02952 0,03936
-45 0,05402 0,07202
-40 0,09631 0,1284
-39,5 0,1019 0,1359
-39 0,1078 0,1437
-38,5 0,114 0,1520
-38 0-38 0,1607
-37,5 0,1274 0,1699
-37 0,1347 0,1796
-36,5 0,1423 0,1897
-36 0,1503 0,2004
-35,5 0,1587 0,2116
-35 0,1676 0,2235
-34,5 0,1769 0,2359
-34 0,1867 0,2490
-33,5 0,197 0,2627
-33 0,2078 0,2771
-32,5 0,2192 0,2923
-32 0,2311 0,3082
-31,5 0,2437 0,3249
-31 0,2568 0,3424
-30,5 0,2706 0,3608
-30 0,2851 0,3801
-29,5 0,3003 0,4004
-29 0,3162 0,4216
-28,5 0,333 0,4439
-28 0,3505 0,4673
-27,5 0,3688 0,4918
-27 0,3881 0,5174
-26,5 0,4083 0,5443
-26 0,4294 0,5725
-25,5 0,4515 0,6020
-25 0,4747 0,6329
-24,5 0,4989 0,6652
-24 0,5243 0,6991
-23,5 0,5509 0,7345
-23 0,5787 0,7716
-22,5 0,6078 0,8104
-22 0,6383 0,851
-21,5 0,6701 0,8934
-21 0,7034 0,9377
-20,5 0,7381 0,9841
-20 0,77451 1,0326
-19,5 0,81251 1,0833
-19 0,85222 1,1362
-18,5 0,89368 1,1915
-18 0,93698 1,2492
-17,5 0,98222 1,3095
-17 1,0295 1,3725
-16,5 1,0787 1,4382
-16 1,1302 1,5068
-15,5 1,1839 1,5783
-15 1,2399 1,653
-14,5 1,2983 1,7309
-14 1,3593 1,8122
-13,5 1,4228 1,8969
-13 1,489 1,9852
-12,5 1,5581 2,0773
-12 1,6300 2,1732
-11,5 1,705 2,2732
-11 1,7832 2,3774
-10,5 1,8646 2,4859
-10 1,9494 2,5990
-9,5 2,0377 2,7168
-9 2,1297 2,8394
-8,5 2,2254 2,9670
-8 2,325 3,0998
-7,5 2,4287 3,2380
-7 2,5366 3,3819
-6,5 2,6489 3,5316
-6 2,7657 3,6873
-5,5 2,8872 3,8492
-5 3,0134 4,0176
-4,5 3,1448 4,1927
-4 3,2813 4,3747
-3,5 3,4232 4,5639
-3 3,5707 4,7606
-2,5 3,724 4,9649
-2 3,8832 5,1772
-1,5 4,0486 5,3977
-1 4,2204 5,6267
-0,5 4,3987 5,8645
0 4,5840 6,1115
0,01 4,58780 6,11657
1 4,9286 6,5709
2 5,2954 7,0599
3 5,6861 7,5808
4 6,1021 8,1355
5 6,5449 8,7258
6 7,0158 9,3536
7 7,5164 10,021
8 8,0482 10,730
9 8,6130 11,483
10 9,2123 12,282
11 9,8483 13,130
12 10,522 14,028
13 11,237 14,981
14 11,993 15,990
15 12,795 17,058
16 13,642 18,188
17 14,539 19,384
18 15,487 20,647
19 16,489 21,983
20 17,546 23,393
21 18,663 24,882
22 19,841 26,453
23 21,085 28,111
24 22,395 29,858
25 23,776 31,699
26 25,231 33,639
27 26,763 35,681
28 28,376 37,831
29 30,071 40,092
30 31,855 42,470
31 33,730 44,969
32 35,700 47,596
33 37,769 50,354
34 39,942 53,251
35, mis on 42,221 56,290
36 44,613 59,479
37 47,121 62,823
38 49,750 66,328
39 52,506 70,002
40 55,391 73,849
41 58,413 77,878
42 61,577 82,096
43 64,886 86,508
44 68,349 91,124
45 71,968 95,950
46 75,749 100,99
47 79,709 106,27
48 83,834 111,77
49 88,147 117,52
50 92,648 123,52
51 97,343 129,78
52 102,24 136,31
53 107,35 143,12
54 112,67 150,22
55 118,23 157,62
56 124,01 165,33
57 130,03 173,36
58, mis on 136,29 181,71
59 142,82 190,41
60, mis on 149,61 199,46
61 156,67 208,88
62 164,02 218,67
63 171,65 228,85
64 179,59 239,43
65 187,83 250,42
66 196,39 261,83
67 205,28 273,68
68 214,51 285,99
69 224,09 298,76
70 234,03 312,01
71 244,33 325,75
72 255,02 340,00
73 266,11 354,78
74 277,59 370,09
75 289,49 385,95
76 301,82 402,39
77 314,58 419,41
78 327,80 437,03
79 341,48 455,27
80 355,63 474,14
81 370,28 493,67
82 385,43 513,87
83 401,10 534,76
84 417,30 556,35
85 434,04 578,67
86 451,33 601,73
87 469,21 625,56
88 487,67 650,17
89 506,73 675,58
90 526,41 701,82
91 546,72 728,90
92 567,68 756,84
93 589,31 785,68
94 611,61 815,41
95 634,61 846,08
96 658,34 877,71
97 682,78 910,30
98 707,98 943,90
99 733,95 978,52
100 760,00 1013,3
101 787,57 1050,0
102 815,86 1087,7
103 845,12 1126,7
104 875,06 1166,7
105 906,07 1208,0
106 937,92 1250,5
107 970,60 1294,0
108 1004,42 1339,12
109 1038,92 1385,11
110 1074,56 1432,63
111 1111,20 1481,48
112 1148,74 1531,53
113 1187,42 1583,10
114 1227,25 1636,20
115 1267,98 1690,50
120 1489,14 1985,36
125 1740,93 2321,05
130 2026,10 2701,24
135 2347,26 3129,42
140 2710,92 3614,26
145 3116,76 4155,34
150 3570,48 4760,25
175 6694,08 8924,71
200 11659,16 15544,27
225 19123,12 25495,40
250 29817,84 39753,85
275 44580,84 59436,23
300 64432,8 85903,3
325 90447,6 120587
350 124001,6 165321,9
360 139893,2 186508,9
365 148519,2 198009,3
366 150320,4 200410,7
367 152129,2 202822,3
368 153960,8 205264,2
369 155815,2 207736,5
370 157692,4 210239,2
371 159584,8 212762,2
372 161507,6 215325,8
373 163468,4 217939,9
373,946 165452,0 220584,5

Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit alates kompaktsest labori ultraheliaatorist üle pink-top üksuste kuni täistööstuslike ultrahelisüsteemideni.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.