Ultraheli ekstraheerimine ja selle tööpõhimõte
ultraheli kaevandamine
Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse toidus, toidulisandina ja farmaatsiatööstuses, et vabastada bioaktiivseid ühendeid, nagu vitamiinid, polüfenoolid, polüsahhariidid, Kannabinoidid ja muud fütokemikaalid botaanilistena. Ultraheli abil toetatav ekstraheerimine põhineb akustilise või ultraheli kavitatsiooni tööpõhimõttel.
Kuidas akustiline kavitatsioon toimib?
Ultraheli ekstraheerimine saavutatakse, kui suure võimsusega, madala sagedusega ultraheli lained on ühendatud läga, mis koosneb lahustis oleva botaanilise materjaliga. Suure võimsusega ultraheli lained on ühendatud sondi tüüpi ultraheli protsessori kaudu läga. väga energiline ultraheli lained reisida läbi vedeliku luues vahelduva kõrgsurve/madala rõhu tsüklit, mis põhjustab nähtuse akustiline kavitatsioon. Akustiline või ultraheli kavitatsioon viib lokaalselt äärmuslike temperatuuride, surve, kütte-/jahutuskiirused, rõhu erinevused ja kõrge nihkejõud keskkonnas. Kui kavitatsioon mullid laenupõhine pinnal tahke (nagu osakesed, taimsed rakud, kudede jne), mikro-joad ja põimunud kokkupõrge tekitavad mõju nagu pinna koorimine, erosioon, osakeste jaotus, sonoporation (perforatsioon raku seinad ja rakumembraanid) ja raku häireid. Lisaks tekitavad vedelas meedias kavitatsiooniga mullide implosioon makroturbulentsi ja mikrosegamise. Ultraheli kiiritus on tõhus viis suurendada massiedastusprotsesse, kuna ultrahelitöötlus põhjustab kavitatsiooni ja sellega seotud mehhanisme nagu mikros-liikumine vedelate joate poolt, kompressioon ja dekompressioon materjalis, millel on järgnevad rakuseinte häired, samuti kõrged kütte-ja jahutusmäärad.
Sondi tüüpi ultrasonikaatorid võivad tekitada väga kõrgeid amplituudi, mis on vajalik, et tekitada mõjutavat kavitatsiooni. Hielscheri ultraheli toodab suure jõudlusega ultraheli ekstramreid, mis suudavad kergesti luua 200 μm pideva 24/7 operatsiooni amplituudid. Isegi suuremate amplituudid, Hielscher pakub määratud kõrge amplituudi sonotroodid (sondid).
Pressurizable Ultraheli reaktorid ja voolurakud kasutatakse kavitatsiooni intensiivistamiseks. Suureneva surve korral muutuvad kavitatsioon ja kavitatsiooniline nihkejõud hävitavaks ja parandavad seeläbi Ultraheli ekstraheerimise mõjusid.
Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilisel kavitatsioonil ja selle hüdrodünaamilistel nihkejõududel
UP400St Ultraheli ekstraheerimine botaanilise materjali 8L partii
Toime Ultraheli Extraction
Ultraheli raku häired ja massiülekande suurendamine
Ultraheli võib aidata ekstraheerimisprotsesse nii rakuhäirete kui ka massiülekande suurendamise abil tahke maatriksi ümbritsevas piirkihis.
Sonoporation, perforatsioon raku seinad ja membraanid, suurendab läbilaskvust raku seinad ja membraanid ja on sageli vahepealne samm enne rakkude on häiritud täielikult ultraheliga.
Ultraheli poolt indutseeritud kavitatsiooniga seotud mehaanilised mõjud, nagu soojuse ja rõhu erinevused, löögilained, nihkejõud, vedelad lennukid ja mikro-voogesitus, intensiivistavad lahusti tungimist raku sisemusse ja parandavad rakkude ja lahusti vahelist massiülekannet, et rakusisese materjali kantakse lahustit.
Ultraheli ekstraheerimine taimsest rakkudest: mikroskoopiline ristlõige (TS) näitab ultraheli ekstraheerimisel rakkudest toimemehhanismi (suurendus 2000x) [ressurss: Vilkhu et al. 2011]
- suuremad saagised
- Kvaliteetne
- Täielikud Spektriekstraktid
- kiire protsess
- Ühildub mis tahes lahustiga
- Lihtne ja ohutu tegutseda
- lineaarne mastaapsus
- keskkonnasõbralik
- kiire RoI
Ultraheli homogenisaator UIP2000hdT (2kW) pidevalt segatud partiireaktoriga
Ultraheli Uuttolaitteet
Hielscher Ultrasonics protsessorid on suure jõudlusega ekstraheerimissüsteemid, mis on lihtsad ja ohutud töötamiseks. Vastavalt teie toormaterjalile, protsessivõimetele ja väljundi eesmärgile pakub Hielscher teile kõige sobivama ultraheliatori. Meie tooteportfell ulatub kompaktsete, võimsate käsiultraheliga ultraheliataatorite kohale pingi-top süsteemi, et täielikult tööstuslikud ultraheli üksused, mis suudavad töödelda mitu tonni tunnis.
Hielscheri ultraheli ekstraktorid saab kasutada pakktöötluse ja pideva tekstisiseseks ekstraheerimiseks ning neid saab kasutada koos mis tahes lahustiga.
Mitmesugused tarvikud nagu sonotroodid (andurid) erinevate suuruste ja kuju, korduva sarvede, voolu rakud erinevate mahtude ja geomeetride, ühendatav temperatuur ja rõhu andurid ja paljud teised vidinad on saadaval, et koguda ideaalne ultraheli setup oma kaevandamise protsessi.
Kõik meie digitaalsed mudelid on varustatud intelligentse tarkvaraga, mis võimaldab teil ekstraheerimisparameetreid reguleerida, jälgida ja määrata. Kuna täpne kontroll amplituudi, ultrahelitöötluse aja-ja tollimaksutsüklite üle, on võimalik saavutada optimaalsed protsessi tulemused, nagu kõrgema saagikuse ja kõrgeima ekstrakti kvaliteet. Ultrahelitöötluse protsessi automaatne andmete salvestamine on protsessi standardimise ja reprodutseeritavuse/korratavuse alused, mis on vajalikud hea tootmistava (GMP) jaoks.
Hielscher ULTRASONICS’ Tööstuslikud ultraheli töötlejad suudavad pakkuda väga kõrgeid amplituudi. Amplituudid kuni 200 μm saab kergesti pidevalt joosta 24/7 operatsioon. Isegi suuremate amplituudid, kohandatud ultraheli sonotroodid on saadaval. Hielscheri ultraheli seadmete vastupidavus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja Nõudlikes keskkondades.
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!
Kirjandus/viited
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
Faktid Tasub teada
Botaanilised ekstraktid
Botaanilised ekstraktid on bioaktiivsed ühendid, mis on isoleeritud taimsest materjalist nagu ürdid, lilled, lehed, varred, juured ja muud taimeosad. Bioaktiivseid ühendeid nagu vitamiinid, antioksüdandid, polüfenoolid, polüsahhariidid, Kannabinoidid ja muud taime molekulid kasutatakse funktsionaalsete toidu lisaainete, nutraceuticals, kosmeetika, farmaatsiatoodete, samuti looduslikud värvained.