Hielscher Ultrasonics
Meil on hea meel teie protsessi arutada.
Helistage meile: +49 3328 437-420
Saatke meile kiri: info@hielscher.com

Väga tõhus vee ekstraheerimine võimsuse ultraheli abil

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

Bioaktiivsete ühendite ultraheli vee ekstraheerimine

Ultraheli ekstraktorid nagu UP400St (400W, 24kHz) intensiivistavad tavapärast veepõhist botaanilist ekstraheerimist.Vesi on kõige polaarsem lahusti, mis muudab selle polaarsete ühendite jaoks suurepäraseks lahustiks. Mittetoksilise ja keskkonnasõbraliku olemuse tõttu oleks vesi ideaalne lahusti mis tahes botaanilise ekstrakti jaoks. Kuid vähem polaarsed ja mittepolaarsed komponendid lahustuvad vees halvasti või üldse mitte. Lisaks oleks ilma massiülekande edendamiseta vees kaevandamine 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 ekstraheerimismeetoditega võrreldes. Nende eeliste hulka kuuluvad suurem saagikus, kiire töötlemine, kiire partii käive, samuti pidev inline ekstraheerimine, roheliste lahustite kasutamine, kerged ekstraheerimistingimused, mis säilitavad ekstraktiühendid, tööohutus ja lihtne skaleeritavus suurte läbilaskevõimete jaoks kaubanduslikuks tootmiseks. (vrd Zabot et al., 2021)

Teabe nõudmine




Pange tähele meie Privaatsuspoliitika.




Tööstuslik ultraheli ekstraheerimissüsteem 16kW-ga kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide pidevaks sisemiseks tootmiseks vee kasutamisel ekstrahentina.

MultiSonoReactor 4x 4kW botaaniliste ekstraktide suuremahuliseks (mass)tootmiseks, kasutades ekstrahendina vett. MultiSonoReaktorit saab sünergiliste ekstraheerimisefektide saavutamiseks ka survestada ja kuumutada.

 

Selles esitluses tutvustame teile botaaniliste ekstraktide valmistamist. Selgitame kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmise väljakutseid ja seda, kuidas sonikaator aitab teil neid väljakutseid ületada. See esitlus näitab teile, kuidas ultraheli ekstraheerimine toimib. Te saate teada, milliseid eeliseid võite oodata sonikaatori kasutamisel ekstraheerimiseks ja kuidas saate ultraheli ekstraktorit oma ekstrakti tootmisesse rakendada.

Ultraheli botaaniline ekstraheerimine - kuidas kasutada sonikaatoreid botaaniliste ühendite ekstraheerimiseks

Video pisipilt

 

Kuuma vee ekstraheerimine paranes ultraheliga

Parameetrid, mis määravad botaaniliste ainete ekstraheerimise vee ekstraheerimise ajal, on temperatuur, aeg, rõhk ja taimse materjali pindala. Kuuma vee ekstrakti saab vee kõrge temperatuuri tõttu valmistada suhteliselt lühikese aja jooksul.
Lahendus: Saagist ja ekstraheerimise kiirust saab ultraheli segamisel oluliselt suurendada. Ainuüksi kuumal veel on vaid piiratud võime murda rakustruktuure ja kõrged temperatuurid kahjustavad või hävitavad sageli kuumalabiilseid ühendeid, nii et ekstrakti kvaliteet kannatab. Kui ultraheli ekstraheerimine on kombineeritud kuuma vee ekstraheerimisega, saab temperatuuri drastiliselt vähendada (nt 100 ° C-lt 50 ° C-ni), mis takistab ekstraheeritud botaaniliste koostisosade termilist lagunemist, suurendab kogusaagist 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 ekstraheerimine paranes ultraheliga

Külma vee ekstraheerimine (külma vee infusioon) on oluliselt ebaefektiivsem, kuna kuuma vee kasutamist välditakse. Külm või toatemperatuuriline vesi ei eralda botaanilisi ühendeid väga hästi, kuna külm vesi leotatakse taimsesse materjali väga aeglaselt ja massiülekanne on peaaegu tühine. Külma vee ekstraheerimise eelis seisneb temperatuuri tõusu vältimises, vältides seeläbi soojustundlike ühendite termilist lagunemist. Kuid väga halb ekstraheerimise dünaamika muudab tavapärase külma vee ekstraheerimise kaubandusliku tootmise jaoks teostamatuks. Sellepärast kasutatakse külma vee infusiooni peaaegu eranditult eksperimentaalses etapis aegluse ja ebaefektiivsuse tõttu.
Lahendus: Ultraheli kasutuselevõtuga külma vee ekstraheerimisel on külma vee leotamise aeglus ja ebaefektiivsus kergesti ületatav. Ultraheliga intensiivistatud külma vee ekstraheerimine võimaldab säilitada külma ekstraheerimistemperatuuri, ühendades samal ajal intensiivsed nihkejõud tahke-vedelasse keskkonda. Ultraheli ekstraheerimismehhanismi 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 saagise, kvaliteetsed ekstraktid.

Ultraheli on kiire ja kerge ekstraheerimismeetod kvaliteetse seeneekstrakti tootmiseks, kasutades lahustina vett. Videol kasutatakse ultraheli ekstraktorit UP400St meditsiinilise seente ekstraheerimiseks.

Külma vee seente ekstraheerimine, kasutades UP400St koos 22mm sondiga

Video pisipilt

Survestatud vee ekstraheerimine koos ultraheliga

Ultraheli ekstraheerimist iseloomustab mikro-segamine, mis vibratsiooni kaudu soodustab lahusti suuremat difusiooni osakesesse ja osakese sisemusest pinnale, intensiivistades massiülekannet. Lisaks vähendab ultraheliuuring rakulise materjali osakeste suurust, mis toob kaasa ultraheli abil survestatud vedeliku ekstraheerimise parema mõju. Väiksematel, umbes 0,68 mm suurustel osakestel on suurem saagikus kui suurematel osakestel (umbes 1,05 mm), kuna suurem pindala võimaldab oluliselt suuremat massiülekannet ja seeläbi paremat ekstraheerimissaagist. (vrd Zabot et al., 2021)

Tööstuslik sondi tüüpi ultraheli ekstraktor veepõhiseks botaaniliseks isoleerimiseks.

Taimse materjali ultraheli intensiivne vee ekstraheerimine vees: Ultrasonikaator UIP1000hdT suures keeduklaasis, mis sisaldab taime läga. Siin kasutatakse lahustina vett, kuid ultraheli ekstraheerimine sobib kokku mis tahes lahustiga.

Ultraheli ekstraheerimise eelised

  • Suurepärane saagikus
  • Kiire ekstraheerimine
  • Kvaliteetsed ekstraktid
  • Kerge, mittetermiline protseduur
  • rohelised lahustid
  • Kulutõhus
  • Lihtne ja ohutu kasutamine
  • Madalad investeerimis- ja tegevuskulud
  • 24/7 operatsioon raskeveokite all
  • Roheline, keskkonnasõbralik meetod

Teabe nõudmine




Pange tähele meie Privaatsuspoliitika.




Efektiivne survestatud külma vee ekstraheerimine Power-ultraheliga

Tööstuslikud ultraheli seadmed fütokeemiliseks ekstraheerimiseks, kasutades vett lahustina: Ultraheli sond survestatava vooluraku reaktoriga inline ekstrakti tootmiseks.Kõrge rõhu all hõlbustatakse külma vee tungimist taimekudedesse ja vees lahustuvad fütokemikaalid lahustatakse termilist lagunemist põhjustamata. Kõrgsurve külma vee ekstraheerimise meetodit saab kombineerida ultraheliga polaarsete ja mittepolaarsete botaaniliste koostisosade paremaks eraldamiseks. Vesi kui mittetoksiline, odav ja keskkonnasõbralik lahusti on atraktiivne alternatiiv orgaanilisele lahustile, eriti kui tegemist on taimse toidu, ravimite ja toidulisandite tootmisega.
Ultraheliga intensiivistatud survestatud külma vee ekstraheerimiseks on ultraheli sond (sonotrode) integreeritud ekstraheerimispaaki või voolurakku. Paaki või voolukambrit survestatakse tavaliselt rõhuga 5 kuni 100 barg, sõltuvalt sihitud ekstraktiühenditest. Hielscher Ultrasonics varustab isegi kohandatud tööstuslikke ultraheli reaktoreid ja voolurakku, mis võib survestada kuni 300barg, võimaldades seada teie ekstraheerimisprotsessi optimaalse rõhu.
 

Ultraheli botaaniline ekstraheerimine annab suurema saagikuse. Hielscher UIP2000hdT, 2000 vatti homogenisaator on piisavalt võimas, et kergesti eraldada partiisid 10 liitrist 120 liitrini.

Botaaniliste preparaatide ultraheli ekstraheerimine - 30 liitrit / 8 gallonit partii

Video pisipilt

 

Superkriitiline vee ekstraheerimine paranes ultrahelitöötlusega

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 ülekuumendatud vee ekstraheerimine – on harvemini kasutatav meetod madalama polaarsusega botaaniliste ühendite ekstraheerimiseks. Subkriitilise vee ekstraheerimisel kasutatakse lahustina vett selle ülekriitilises olekus.
Mis on subkriitiline vesi ja miks on subkriitiline vesi hea lahusti vähem polaarsete taimsete ühendite ekstraheerimiseks? "Veel on palju termodünaamilisi omadusi, mida mõjutavad suuresti temperatuur ja rõhk. Sõltuvalt tingimustest saab muuta selle füüsilist olekut (tahke, vedel või gaas), termilist käitumist, tihedust või viskoossust. Tõstes temperatuuri ja rõhku üle kriitilise punkti (defineeritud 221 baari ja 374 °C juures), võib vesi saavutada ülekriitilise oleku. Subkriitilistes tingimustes, mis vastavad aurustumise vältimiseks temperatuuridele vahemikus 100 °C kuni kriitiline temperatuur (374 °C) ja rõhk vahemikus 1 bar kuni kriitiline rõhk (221 baari), 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 saagist ja vähendades ekstraheerimisaega. Optimaalsete tulemuste saavutamiseks peaks rõhk suletud survepartiireaktoris või vooluelemendireaktoris ulatuma vähemalt kaks korda kõrgemale kui vee aururõhk. (Vee aururõhu tabeli leiate selle lehe lõpust.)
(2010) uuris madala sagedusega, suure võimsusega ultraheli ekstraheerimise mõju koos subkriitilise vee ekstraheerimisega. Seetõttu on ultraheli sond ühendatud subkriitilise vee ekstraheerimise seadme veekeetjaga, et eraldada Lithospermum erütrorhizonist lenduvat õli. Tulemused näitasid, et ultraheli abil 20 KHz võimendav toime oli parem kui 36 KHz ja suurenes väljundvõimsusega (0 kuni 250 W). Subkriitilise vee ekstraheerimise saagis suurenes 1,87% -lt 2,39% -ni ultraheli võnkumise kaudu (250 W, 20 KHz) temperatuuril 160 ° C ja rõhul 5 MPa 25-minutilise ekstraheerimisprotseduuri ajal. Ultraheli võib parandada mitte ainult ekstraheerimise saagist, vaid ka ekstraheerimise kiirust, säästes seeläbi aega.
Ultraheli abil subkriitiline vee ekstraheerimine võib toimuda madalamatel rõhkudel (nt 5barg) kui tavaline subkriitiline vee ekstraheerimine (nt 10MPa), mis säästab energiakulusid ja muudab ekstraheerimisprotseduuri ohutumaks.

Suure jõudlusega ultraheli ekstraktor fütokeemiliseks isoleerimiseks partiirežiimis.

Taimede fütokemikaalide ultraheli vee ekstraheerimist saab käivitada partiina ja pidevalt. Pildil on 1000 vatti võimas ultrasonikaator UIP1000hdT botaaniliste valmististe partiipõhise ekstraheerimise ajal.

Teabe nõudmine




Pange tähele meie Privaatsuspoliitika.




Ultraheli homogenisaator UP400St botaaniliste ainete segatud partii ekstraheerimiseks.

Botaaniliste preparaatide ultraheli ekstraheerimine - 8-liitrine partii - ultrasonikaator UP400S

Video pisipilt

Ultraheli botaanilise ekstraheerimise eelised

Nii teadusuuringud kui ka tööstuslik rakendamine näitavad, et ultraheli abil ekstraheerimine on usaldusväärne ja hõlpsasti kasutatav tehnika, mis ei vaja tehnilist tausta ega intensiivset koolitust. Väga kõrge ekstraheerimise efektiivsus, kõrge saagikus, madalad tegevuskulud ja madalad investeerimiskulud (eriti võrreldes teiste meetoditega, nagu CO2 ekstraktorid) ja madalad energiakulud on sondi tüüpi ultraheli ekstraktorite peamised eelised.
Täiendavad eelised, mis muudavad ultraheli ekstraheerimistehnoloogia eelistatud meetodiks, on kvaliteetsed ekstraktid madalate ekstraheerimistemperatuuride tõttu, usaldusväärsed tulemused (korratavus / reprodutseeritavus), täiesti lineaarne mastaapsus mis tahes tootmistasemele ja madal hooldus.
"Muud ultraheli sondi tüüpi ekstraheerimise kasutamisega seotud eelised on ekstrakti lihtne käitlemine, kiire täitmine, jääkide puudumine, kõrge saagikus, keskkonnasõbralik, parem kvaliteet ja ekstrakti lagunemise ennetamine."
(vrd Chemat ja Khan, 2011)

Fütokemikaalide ultraheli ekstraheerimine ja puhastamine taimedest: Pildil on sondi tüüpi ultrasonikaator UP400St, Büchi vaakumfilter ja rootor-aurusti kurkumiini ekstraheerimiseks.

Botaanilise isolatsiooni ekstraheerimise seadistus: Sondi tüüpi ultrasonikaatori UP400ST, Büchi vaakumfilter ja rootoraurusti fütokemikaalide ekstraheerimiseks.

Suure jõudlusega ultrasonikaatorid vee ekstraheerimiseks

Ultraheli sondi tüüpi ekstraktor tõhusaks fütokeemiliseks ja botaaniliseks vabanemiseks taimedest.Hielscher Ultrasonics ekstraktorid on botaanilise ekstraheerimise valdkonnas hästi välja kujunenud, olenemata sellest, millist lahustit kasutatakse. Ekstrakti tootjad – nii väiksemad, eksklusiivsed nišiekstraktide tootjad kui ka suured masstootjad – leida Hielscheri laiast seadmete portfellist ideaalne ultraheli ekstraheerimisseade nende tootmisnõuete jaoks. Nii partii kui ka pideva tekstisisese protsessi seadistused on hõlpsasti saadaval ja neid saab riiulilt saata. Sobib töötamiseks mis tahes lahustiga, ultraheli ekstraheerimist saab paindlikult rakendada mis tahes taimse materjali ekstraheerimiseks. Vee kasutamine lahustitena võimaldab toota orgaaniliselt sertifitseeritud ekstrakte ilma väga kalli "orgaanilise" etanooli kasutamiseta. (Loomulikult peab taimne materjal olema orgaaniliselt kasvatatud, et saada orgaanilist veeekstrakti).

Kõrge efektiivsusega ekstraheerimine Hielscheri ultraheliga

Hielscher Ultraheli ekstraktorid häirivad tõhusalt taimerakke, suurendavad taimse materjali pindala lahusti tungimiseks ja massiülekannet fütokemikaalide (sekundaarsete metaboliitide) vabanemiseks. Kasutajasõbralikkuse huvides loodud Hielscheri ekstraktorid on kiiresti paigaldatud ning neid saab ohutult ja intuitiivselt kasutada.

Kõrgeimate kvaliteedistandardite täitmine – Kavandatud & Toodetud Saksamaal

Hielscheri ultrasonikaatorite keerukas riistvara ja nutikas tarkvara on loodud selleks, et tagada usaldusväärsed ultraheli ekstraheerimise tulemused teie botaanilisest toorainest reprodutseeritavate tulemustega ja kasutajasõbralik, ohutu töö. Töökindlus, usaldusväärsus, 24/7 töö täiskoormusel ja lihtne töö töötaja vaatenurgast on täiendavad kvaliteeditegurid, mis muudavad Hielscheri ultrasonikaatorid soodsaks.
Hielscher Ultrasonics ekstraktoreid kasutatakse kogu maailmas kvaliteetses fütokeemilises ekstraheerimises. Tõestatud, et see annab kvaliteetseid botaanilisi ühendeid, Hielscheri ultraheli ekstraktoreid ei kasuta mitte ainult väiksemad eri- ja butiikekstraktide käsitöölised, vaid enamasti laialdaselt kaubanduslike kättesaadavate ekstraktide, toidulisandite ja terapeutiliste ravimite tööstuslikul tootmisel. Tänu oma tugevale riistvarale ja nutikale tarkvarale saab Hielscheri ultraheli protsessoreid kergesti kasutada ja jälgida.

Automaatne andmete protokollimine

Hielscheri ultrasonikaatoreid saab kaugjuhtida brauseri juhtimise kaudu. Sonikatsiooni parameetreid saab jälgida ja kohandada täpselt protsessi nõuetega.Toidu, toidulisandite ja terapeutiliste toodete tootmisstandardite täitmiseks tuleb tootmisprotsesse üksikasjalikult jälgida ja need registreerida. Hielscher Ultrasonics digitaalsed ultraheli seadmed on automaatne andmete protokollimine. Selle nutika funktsiooni tõttu salvestatakse kõik olulised protsessiparameetrid, 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 protsesside pideva standardimise ja toote kvaliteedi jaoks. Automaatselt salvestatud protsessiandmetele juurde pääsedes saate vaadata varasemaid ultrahelitöötluse käike ja hinnata tulemust.
Teine kasutajasõbralik funktsioon on meie digitaalsete ultraheli süsteemide brauseri kaugjuhtimispult. Brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu saate oma ultraheli protsessorit käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida eemalt kõikjalt.
Kas soovite rohkem teada saada taimsetest materjalidest ultraheli vee ekstraheerimise eeliste kohta? 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!

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:

Partii maht Voolukiirus Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 kuni 20L 0.2 kuni 4L / min UIP2000hdT
10 kuni 100L 2 kuni 10L/min UIP4000hdT
mujal liigitamata 10 kuni 100 L / min UIP16000
mujal liigitamata Suurem klaster UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!

Küsi lisainfot

Palun kasutage allolevat vormi, et taotleda lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile teie vajadustele vastavat ultraheli süsteemi!









Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.




Ultraheli kõrge nihkega homogenisaatoreid kasutatakse laboris, pink-topis, piloot- ja tööstuslikus töötlemises.

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

Tehniline teave ultraheli vee ekstraheerimise kohta

Taimedest ravimühendite ekstraheerimisel kasutatakse tavaliselt tavapäraseid ekstraheerimismeetodeid, nagu leotamine, infusioon, perkolatsioon, keetmine, tagasijooksu ekstraheerimine, aurdestilleerimine, sublimatsioon ja pressimine. Nende meetodite puuduseks on aeganõudev protsess, halb puhtus ja madal efektiivsus.

Protsessi parameetrid, mis mõjutavad ultraheli ekstraheerimist

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

Ultraheli amplituud

Amplituud on ultraheli sondi (sonotrode) vibratsiooniline nihe. Mida suurem on amplituud, seda intensiivsem on vibratsioon ja kavitatsioon ultraheliga töödeldud vedelikus. Hielscher Ultrasonics on spetsiifiline suure jõudlusega sondi tüüpi ultrasonikaatorites, mis suudavad pakkuda täpselt reguleeritavaid amplituudi. Kohandatud sondid, mis suudavad pidevas 24/7 töös anda kuni 200 μm, on riiulilt hõlpsasti saadaval. Veelgi suuremate amplituudide jaoks saab hõlpsasti valmistada ka kohandatud ultraheli sonotroode.
Amplituud on üks – kui mitte kõige rohkem – oluline parameeter taimede tõhusaks ekstraheerimiseks. Kõrge amplituudiga tekivad vajalikud jõud rakuseinte lõhkumiseks ja rakusisese materjali vabastamiseks. Seega muutub suure jõudlusega ultraheliuuring botaanilisel ekstraheerimisel nii tõhusaks.

Ultraheliravi aeg / kestus

Ultraheli abil ekstraheerimine on tavaliselt palju lühem kui traditsioonilised meetodid, kuna ultrahelitöötlus vabastab botaanilised ühendid oluliselt suurema ekstraheerimise kiirusega. Ultraheli võimaldab lühemaid ekstraheerimisprotseduure, mis säilitavad ekstraheeritud ühendid ületöötlemise vastu. Lühem töötlemine ultraheli tõttu tähendab suuremat läbilaskevõimet ja kõrgemat ekstrakti kvaliteeti.

Impulss-ultraheli ravi

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

Hüdrostaatiline rõhk

Rõhk on veel üks väga oluline parameeter ultraheli protsesside jaoks. Hüdrostaatilise rõhu rakendamine ultrahelitöötlusega töödeldud söötmele mõjutab kavitatsiooni intensiivsust. Kõrgendatud rõhu tingimustes suureneb ultraheli (akustilise) kavitatsiooni intensiivsus. Hielscher Ultrasonics pakub erinevat tüüpi ultraheli partii reaktoreid ja voolurakke, mida saab survestada intensiivsemate ultrahelitöötluse tulemuste saamiseks.

Ekstraheerimise temperatuur

Ultraheli ekstraktor UP400ST temperatuurianduriga.Nagu iga mehaaniline ravi, põhjustab ultraheliuuring temperatuuri tõusu, mis on kooskõlas termodünaamika 2. seadusega. Sellegipoolest on ultraheliuuring mittetermiline töötlemistehnika, kuna ultraheliga toetatavad ravimeetodid põhinevad puhtalt mehaanilistel jõududel (mida nimetatakse ka sonomehaanilisteks jõududeks). Ekstraheerimistemperatuuri ultraheli ekstraheerimise ajal saab tõhusalt kontrollida ja hoida teatud valitud temperatuurivahemikus. Kõik Hielscheri digitaalsed ultraheli protsessorid on varustatud ühendatava temperatuurianduriga ja nutika tarkvaraga, kus protsessile saab määrata teatud temperatuurivahemiku. Kui see temperatuurivahemik on ületatud, peatub ultrasonikaator, kuni temperatuur on uuesti valitud vahemikus ja jätkab seejärel automaatselt ultrahelitöötlusprotseduuri. See Hielscheri ultrasonikaatorite nutikas omadus võimaldab täpselt kontrollitavat ultrahelitöötlusprotsessi ja ideaalseid tulemusi.
Kuna ekstraheerimistemperatuur võib olla erinev mis tahes botaanilistest ühenditest ja taimedest, on temperatuur oluline tegur, mida ei tohiks ultraheli protsessi optimeerimisel tähelepanuta jätta. Näiteks leiti, et 80 °C on ideaalne Sophora flavescens'ist pärit flavonoidide maksimaalse saagikuse saavutamiseks, 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 seetõttu on neil hea lahustuvus vees, kuna vesi on väga polaarne. Fenoolsed ühendid, nagu antotsüaniinid ja klorogeenhape, on seevastu üsna ebapolaarsed ja lahustuvad seetõttu paremini vähempolaarse lahustiga nagu etanool. Seega tuleks lahusti valik teha vastavalt sihtühendite lahustuvusele, et saavutada kõrge ekstraheerimise efektiivsus. Näiteks on vesi hea lahusti polaarsete ühendite, näiteks seentest psilotsübiini, samuti oligosahhariidide, glükosiidide ja flavanoidide ekstraheerimiseks; samas kui etanooli-vee segu ja etanooli kontsentratsioon 60% (V / V) sobib ultraheli abil ekstraheerimiseks, nt apigeniini, baikaliin ja luteoliiniühendid.
Loe lähemalt lahustite, lahusti polaarsuse ja ultraheli ekstraheerimiseks kõige sobivamate lahustite kohta!

Vesi ekstrahentina

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 polaarsete ühendite tugev selektiivsus selle kõrge polaarsuse tõttu. Kõrge keemistemperatuuri (100 °C) tõttu nõuab ekstrakti kontsentratsioon (nt destilleerimise või rootori aurustamise teel) palju energiat. Lisaks on vesi kalduvus bakterite ja hallituse kasvule.

Ultraheli sagedus

Ultraheli sagedus umbes 20kHz on osutunud kõige võimsamaks ja tõhusamaks botaaniliseks ekstraheerimiseks. mõjutab ultraheli abil ekstraheerimise efektiivsust ravimühendite ekstraheerimisel taimedest. Üldiselt tekitab madal ultraheli sagedus (st umbes 20 kHz juures) intensiivsemat kavitatsiooni (sonomehaanilised mõjud), mille tulemuseks on ekstraheerimisprotseduuri suurem efektiivsus.

Taimne materjal

Taimsed materjalid võivad oma rakkude struktuuri ja jäikuse poolest väga erineda. Sõltuvalt rakuseina koostisest, mis võib sisaldada tselluloosi, hemitselluloose, ligniini, pektiinseid polüsahhariide, valke, fenoolseid ja mittetselluloosseid ühendeid ning vett, võivad rakuseinad olla kas tugevad või pehmed. Erinevad taimetüübid ja osad sisaldavad neid rakuseina komponente erinevat tüüpi ja koguses. Seetõttu vajab iga taimetüüp optimaalsete ekstraheerimistulemuste saavutamiseks spetsiifilisi töötlemisparameetreid.
Kuna intensiivsust saab täpselt häälestada, võivad Hielscheri ultraheli ekstraktorid usaldusväärselt murda pehmeid ja kõvaid rakuseinu. Pehmed rakuseinad võivad vajada vähem intensiivset ultraheli, samas kui tugevad rakustruktuurid saavad kasu intensiivsemast ravist.
Botaanilise ekstraheerimise toorainet võib värskelt koristada (märg) või kuivatada. Ultraheli ekstraheerimine sobib nii värsketele / märgadele kui ka kuivatatud taimedele. Taime tahkete ainete osakeste suurus on veel üks oluline tegur: Suur pindala (st väike osakeste suurus) on kasulik, kuna see annab ultraheli kavitatsiooniliste nihkejõudude jaoks suure kontaktpinna, mille tulemuseks on suurem efektiivsus. Seetõttu taimset materjali leotatakse või jahvatatakse väikesteks tükkideks (u 3-5mm).

Miks on ultraheli ekstraheerimine parim meetod?

Tõhusust

  • suurem saagikus
  • Kiire ekstraheerimisprotsess – mõne minuti jooksul
  • Kvaliteetsed ekstraktid – kerge, mittetermiline ekstraheerimine
  • Rohelised lahustid (vesi, etanool, glütseriin, taimeõlid, NADES jne)

Lihtsus

  • Plug-and-play – seadistamine ja töötamine mõne minutiga
  • Suur läbilaskevõime - suuremahuliseks ekstraktide tootmiseks
  • Partiipõhine või pidev tekstisisene töö
  • Lihtne paigaldamine ja käivitamine
  • Kaasaskantav / liikuv – kaasaskantavad või ratastele ehitatud seadmed
  • Lineaarne skaala üles – lisage paralleelselt veel üks ultraheli süsteem, et suurendada võimsust
  • Kaugjälgimine ja juhtimine – arvuti, nutitelefoni või tahvelarvuti kaudu
  • Protsessi järelevalvet pole vaja – seadistamine ja käitamine
  • Suure jõudlusega – mõeldud pidevaks 24/7 tootmiseks
  • Vastupidavus ja madal hooldus
  • Kvaliteetne – projekteeritud ja ehitatud Saksamaal
  • Kiire laadimine ja tühjendamine partiide vahel
  • Lihtne puhastada

Ohutus

  • Lihtne ja ohutu joosta
  • Lahustita või lahustipõhine ekstraheerimine (vesi, etanool, taimeõlid, glütseriin jne)
  • Ei mingeid kõrgeid rõhke ja temperatuure
  • Saadaval on ATEX-sertifikaadiga plahvatuskindlad süsteemid
  • Lihtne juhtida (ka kaugjuhtimispuldi kaudu)


Kirjandus / Viited

Tabel: Vee aururõhk

temperatuur
°C juures
Aururõhk
mmHg-s (Torr)
Aururõhk
hektopaskalis hPa
-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 0,1206 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 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
58 136,29 181,71
59 142,82 190,41
60 149,61 199,46
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

High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.

Meil on hea meel teie protsessi arutada.

Let's get in contact.