Hielscher Ultrasonics
خوشحال می‌شویم درباره فرآیند شما گفت‌وگو کنیم.
با ما تماس بگیرید: +49 3328 437-420
به ما ایمیل بزنید: [email protected]

استخراج سریع و سادهٔ کانابیس با فراصوت

با سامانه‌های استخراج فراصوتی Hielscher، کانابینوئیدها، ترپن‌ها و دیگر ترکیبات ارزشمند کانابیس را سریع‌تر استخراج کنید. فراصوت پرتوان انتقال جرم را تشدید می‌کند، سلول‌های گیاهی را می‌شکند و به آزادسازی مؤثر ترکیبات فعال در حلال انتخابی شما کمک می‌کند – از اتانول و روغن‌های خوراکی گرفته تا محیط‌های تخصصی استخراج.

تجهیزات استخراج فراصوتی کانابیس برای بازده بالاتر و فرآوری سریع‌تر

چه در حال تدوین یک دستورالعمل آزمایشگاهی باشید، چه اعتبارسنجی یک فرایند پایلوت یا افزایش مقیاس تا تولید صنعتی، دستگاه‌های فراصوت Hielscher کنترل دقیقی بر دامنه، دما، فشار، زمان ماند و شرایط حلال در اختیار شما قرار می‌دهند. به همین دلیل، استخراج فراصوتی گزینه‌ای قابل‌اعتماد برای تولید تکرارپذیر عصاره‌های کانابیس و شاهدانه، با زمان فرآوری کوتاه و ظرفیت عملیاتی مقیاس‌پذیر است.

چرا تولیدکنندگان استخراج فراصوتی Hielscher را انتخاب می‌کنند:

  • استخراج سریع‌تر کانابینوئیدها و ترپن‌ها
  • کارایی بالای استخراج و کیفیت تکرارپذیر محصول
  • فرآوری ملایم و غیرحرارتی برای ترکیبات حساس به گرما
  • سازگار با حلال‌های رایج استخراج، از جمله اتانول و روغن‌های حامل
  • افزایش آسان مقیاس از آزمون‌های آزمایشگاهی تا تولید کاملاً صنعتی
  • مشاورهٔ فرایند، آزمون‌های امکان‌سنجی و پشتیبانی نصب توسط مهندسان Hielscher

 

استخراج فراصوتی از مواد گیاهی – بچ 8 لیتری – UP400Stهموژنایزر فراصوتی UP400St برای استخراج ناپیوسته از مواد گیاهی همراه با هم‌زدن
هموژنایزر فراصوتی UP400St برای استخراج ناپیوسته از مواد گیاهی همراه با هم‌زدن

 

دستگاه استخراج فراصوتی مناسب فرایند کانابیس خود را پیدا کنید!
مادهٔ اولیه، حلال، حجم بچ یا دبی و عصارهٔ موردنظر خود را به ما معرفی کنید. ما چیدمان فراصوتی و پارامترهای فرایندی مناسب کاربرد شما را پیشنهاد خواهیم کرد.

درخواست اطلاعات



دستگاه Hielscher UP400St(400W, 24kHz) پرفروش‌ترین دستگاه برای استخراج کانابیس در مقیاس متوسط است. UP400St می‌تواند به‌آسانی بچ‌های 2–4L را فرآوری کند و روغن‌های CBD و عصاره‌های شاهدانه با کیفیت بالا تولید می‌کند.

سونیکاتور UP400St برای استخراج کانابیس

فایل PDF رایگان حاوی دستورالعمل‌های گام‌به‌گام برای دستیابی به نتایج برتر در استخراج فراصوتی کانابیس را دانلود کنید!

 

روش چالش‌ها و ملاحظات مزایای استخراج فراصوتی
خیساندن زمان فرآوری طولانی انتقال جرم سریع‌تر و زمان استخراج کوتاه‌تر
سوکسله قرارگیری در معرض گرما و نیاز به حلال استخراج ملایم‌تر در دمای پایین‌تر
CO₂ فوق‌بحرانی هزینهٔ سرمایه‌گذاری و محدودیت‌های ظرفیت عملیاتی امکان ترکیب یا افزودن به تجهیزات موجود برای بهبود استخراج
استخراج با اتانول بازده، سرعت، حفظ ترپن‌ها تخریب سلولی بهتر و پارامترهای تکرارپذیر

 

دستگاه‌های فراصوت Hielscher برای استخراج کانابیس – کارایی اثبات‌شدهٔ علمی!

هموژنایزر فراصوتی UP200Ht را نشان می‌دهد که روی پایهٔ آزمایشگاهی نصب شده و در یک بشر آزمایشگاهی امولسیون‌سازی می‌کند.Casiraghi و همکارانش از دانشگاه میلان در ایتالیا، سه روش استخراج کانابیس را مقایسه کردند: استخراج فراصوتی، استخراج سوکسله و خیساندن.
هدف این مطالعه، بررسی اثربخشی استخراج فراصوتی برای استخراج کانابینوئیدها از cannabis sativa و مقایسهٔ آن با دیگر روش‌های استخراج، مانند استخراج سوکسله و خیساندن بود.
پژوهشگران برای فرایند استخراج از پردازشگر فراصوتی Hielscher مدل UP200Ht استفاده کردند (تصویر سمت چپ را ببینید) و دریافتند که روش استخراج به کمک فراصوت در استخراج کانابینوئیدها از دو روش دیگر مؤثرتر است. استخراج فراصوتی همچنین سریع‌تر و کارآمدتر بود و نسبت به روش‌های دیگر به کار انسانی کمتری نیاز داشت.
استخراج با استفاده از روغن زیتون به‌عنوان حلال انجام شد. مادهٔ گیاهی به حلال افزوده شد و با دستگاه فراصوت UP200Ht به مدت 10 دقیقه در دامنهٔ 60% تحت فراصوت‌دهی قرار گرفت.
پس از مرحلهٔ فراصوت‌دهی، عصاره صاف شد و حلال تحت فشار کاهش‌یافته تبخیر شد تا عصاره‌ای غلیظ به دست آید. سپس محتوای کانابینوئیدی عصاره با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) تحلیل شد.
در مجموع، نتایج این مطالعه نشان داد که استخراج فراصوتی کانابینوئیدهای CBD و THC در روغن زیتون، روشی مؤثر برای استخراج کانابینوئیدها از مادهٔ گیاهی Cannabis sativa با بازده و خلوص بالا است.
یکی از مزایای استخراج فراصوتی با استفاده از UP200Ht این است که می‌تواند در زمانی کوتاه‌تر از روش‌های سنتی استخراج، بازده بالاتری از کانابینوئیدها تولید کند. پژوهشگران همچنین خاطرنشان کردند که استخراج فراصوتی نسبت به دیگر روش‌های استخراج، سازگارتر با محیط‌زیست است، زیرا به حلال و انرژی کمتری نیاز دارد. افزون بر این، مقیاس استخراج فراصوتی را می‌توان به‌آسانی تا تولید صنعتی افزایش داد؛ بنابراین، این روش برای تولید عصاره‌های CBD در مقیاس بزرگ نویدبخش است.
در نتیجه، این مطالعه نشان می‌دهد که استخراج فراصوتی با استفاده از UP200Ht روشی نویدبخش برای استخراج کانابینوئیدها از cannabis sativa با اهداف دارویی است.

(رجوع کنید به Casiraghi et al., 2022)
 

استخراج فراصوتی روشی بسیار کارآمد برای استخراج کانابینوئیدهایی مانند CBD و THC است. روغن زیتون به‌عنوان حلال استفاده شد و استخراج فراصوتی با UP200ST انجام گرفت.

استخراج فراصوتی روشی بسیار کارآمد برای استخراج کانابینوئیدهایی مانند CBD و THC است. روغن زیتون به‌عنوان حلال استفاده شد و استخراج فراصوتی با UP200ST انجام گرفت.
(تصویر و مطالعه: © Casiraghi et al., 2022)

 
 

UIP2000hdT (2kW) دستگاه استخراجی با عملکرد بالا برای استخراج بچ روغن شاهدانه و عصاره‌های CBD در مقیاس بزرگ است. استخراج فراصوتی را می‌توان در حالت بچ و حالت عبور جریان پیوسته انجام داد. UIP2000hdT را می‌توان برای استخراج بچ‌های بزرگ (برای مثال بشکه‌های 120L) یا در حالت جریان پیوسته (برای مثال 4L/min.) به کار برد. به این ترتیب، UIP2000hdT دستگاهی صنعتی و قدرتمند برای استخراج روغن شاهدانه و تولید تجاری داروها و مکمل‌های CBD با کیفیت بالا است.

سونیکاتور صنعتی UIP2000hdT همراه با همزن در یک بشکه برای استخراج کانابیس در مقیاس بزرگ

شرایط فراصوت‌دهی و استخراج

دستگاه‌های استخراج فراصوتی Hielscher کنترل کامل همهٔ پارامترهای مرتبط فرایند، از جمله دامنه، زمان فراصوت‌دهی، فشار، دما، دبی و ترکیب حلال را در اختیار شما قرار می‌دهند. این قابلیت به شما امکان می‌دهد فرایند استخراج را از نظر بازده، پروفایل ترکیبات عصاره، ظرفیت عملیاتی و الزامات فرآوری پایین‌دستی بهینه کنید.

فرایند فراصوت‌دهی کانابیس

استخراج به کمک فراصوت بر تکرار چرخه‌های پرفشار و کم‌فشار استوار است. این چرخه‌های متناوب پرفشار و کم‌فشار که در حین فراصوت‌دهی 20٬000 بار در ثانیه رخ می‌دهند، نیروهای برشی شدید و جت‌های مایع ایجاد می‌کنند. این تنش بسیار شدید بر خاصیت گزینش‌پذیری غشا غلبه می‌کند، دیوارهٔ سلولی را سوراخ می‌کند و می‌شکند و به انتقال جرم زیاد میان درون سلول و حلال پیرامون آن می‌انجامد. با استخراج فراصوتی می‌توان به بازده بالاتر و زمان استخراج کوتاه‌تر دست یافت. از آنجا که استخراج فراصوتی فرایندی تکرارپذیر است، نتایج استخراج را می‌توان برای دستیابی به کیفیت استاندارد عصاره تکرار کرد.
دستگاه‌های استخراج فراصوتی Hielscher کنترل کامل پارامترهای مهم استخراج را در اختیار شما قرار می‌دهند. با تنظیم دامنه، مدت، فشار و ترکیب مایع، می‌توان خروجی فرایند استخراج را به‌دقت کنترل و بازتولید کرد.

حلال‌های استخراج کانابیس

استخراج فراصوتی با همهٔ حلال‌های رایج سازگار است و به شما امکان می‌دهد از حلال دلخواه خود، مانند آب، حلال‌ها و روغن‌ها (برای مثال H2O، CO2، اتانول، متانول، بوتان، پروپان، روغن زیتون، روغن نارگیل و غیره) استفاده کنید.
حلال‌ها و محیط‌های رایج استخراج عبارت‌اند از:
برای محصولات خوراکی، اغلب حلال‌های گرید غذایی و روغن‌های حامل ترجیح داده می‌شوند. برای آزمون‌های تحلیلی و کنترل کیفیت می‌توان از حلال‌های آزمایشگاهی استفاده کرد. برای استخراج صنعتی کانابینوئیدها، فرایندهای مبتنی بر اتانول و CO2 گزینه‌های رایجی هستند. فراصوت‌دهی می‌تواند انتقال جرم را در بسیاری از این سامانه‌های حلال بهبود دهد و در نتیجه به کاهش زمان استخراج، افزایش کارایی استخراج یا استانداردسازی فرایند کمک کند.

دمای استخراج

در بسیاری از فرایندهای استخراج مواد گیاهی، استخراج فراصوتی مؤثر در دمای فرایندی بین 0°C و 60°C حاصل می‌شود. دماهای پایین‌تر می‌توانند به حفظ ترکیبات عطری فرّار و مواد حساس به دما کمک کنند، در حالی که دماهای متوسط ممکن است حلالیت و سرعت استخراج را افزایش دهند. دمای ایدئال به حلال، زیست‌توده، ترکیبات هدف و مشخصات محصول نهایی بستگی دارد.
سامانه‌های فراصوتی Hielscher را می‌توان با ژاکت‌های خنک‌کننده، مبدل‌های حرارتی و راکتورهای دارای کنترل دما یکپارچه کرد تا فرایند استخراج در محدودهٔ دمایی موردنظر باقی بماند.

روش‌های ترکیبی استخراج – هم‌افزایی‌ها

افزودن یک دستگاه فراصوت به تأسیسات موجود استخراج کانابیس می‌تواند به بهبود عملکرد استخراج، افزایش ظرفیت عملیاتی، کاهش زمان استخراج یا تکرارپذیرتر شدن فرایند کمک کند.
استخراج فراصوتی را می‌توان به‌آسانی با فشار، گرما، شرایط استخراج فوق‌بحرانی یا دستگاه استخراج سوکسله ترکیب کرد تا نتایج بهبود یابند و/یا چیدمان استخراج با الزامات خاص سازگار شود. افزودن دستگاه فراصوت به تأسیسات موجود استخراج کانابیس، به‌ویژه زمانی اهمیت دارد که روش استخراج موجود عملکرد و خروجی مطلوب را ارائه نمی‌دهد.
ماشین‌آلات استخراج موجود را می‌توان با به‌کارگیری یک دستگاه استخراج فراصوتی به‌آسانی ارتقا داد. خوشحال می‌شویم در ارزیابی فرایند، انتخاب تجهیزات، طرح‌های نصب و یکپارچه‌سازی با خطوط تولید موجود به شما کمک کنیم.
دربارهٔ استخراج با CO2 فوق‌بحرانی بهبودیافته با فراصوت بیشتر بخوانید!
 

استخراج فراصوتی از مواد گیاهی – بچ 30 لیتری – UIP2000hdTهموژنایزر فراصوتی UIP2000hdT برای استخراج ناپیوسته از مواد گیاهی همراه با هم‌زدن
هموژنایزر فراصوتی UIP2000hdT برای استخراج ناپیوسته از مواد گیاهی همراه با هم‌زدن

 

زمینه‌های کاربرد استخراج فراصوتی کانابیس

کنترل دقیق فرایند و مقیاس‌پذیری خطی، انتقال پارامترهای استخراج از آزمون‌های آزمایشگاهی به تولید پایلوت و تولید در مقیاس کامل را امکان‌پذیر می‌کنند. به این ترتیب، تولیدکنندگان می‌توانند روشی قابل‌اعتماد برای استخراج توسعه دهند، آن را در مقیاس کوچک‌تر اعتبارسنجی کنند و با اطمینان مقیاس را افزایش دهند.
کانابینوئیدها، ترپن‌ها و دیگر مواد فعال گیاه کانابیس برای اهداف گوناگون استخراج می‌شوند. استخراج فراصوتی روشی قابل‌اعتماد برای به دست آوردن عصاره‌های گیاه کانابیس برای موارد زیر است

  • تولید محصولات پزشکی/دارویی
  • محصولات کانابیس برای مصرف تفریحی
  • تولید فرآورده‌های تغذیه‌ای‌دارویی و مواد غذایی
  • پیش از فرآوری پایین‌دستی، برای مثال نانوامولسیون‌سازی
  • آزمون قدرت اثر دارو
  • آنالیز پزشکی قانونی/شیمیایی

دستگاه‌های استخراج فراصوتی – برای مقیاس کوچک و بزرگ

Hielscher Ultrasonics شریک شما در تأمین تجهیزات استخراج فراصوتی با عملکرد بالا است. چه بخواهید برای برند بوتیک خود بچ‌های کوچک‌تری از عصاره‌های CBD با کیفیت بالا تولید کنید، چه مقادیر زیادی شاهدانه یا ماری‌جوانا را در مقیاس صنعتی فرآوری کنید – Hielscher Ultrasonics تجهیزات استخراج فراصوتی ایدئال شما را دارد!
مقیاس‌پذیری خطی و کنترل دقیق فرایند، دستیابی به نتایج قابل‌اعتماد را در هر سطحی امکان‌پذیر می‌کنند. دربارهٔ افزایش مقیاس فرایندهای استخراج فراصوتی بیشتر بخوانید!

به شما کمک می‌کنیم: خدمات مشاوره و بهینه‌سازی فرایند ما

Hielscher Ultrasonics تجربه‌ای طولانی در فرآوری فراصوتی و درکی عمیق از فرایندهای استخراج فراصوتی دارد. با پیشنهاد مناسب‌ترین دستگاه فراصوت برای فرایند شما، به شما کمک می‌کنیم و آموزش می‌دهیم چگونه از دستگاه‌های ما با بیشترین کارایی استفاده کنید. مهندسان ما برای ارائهٔ خدمات نصب در سراسر جهان در دسترس هستند.
در آزمایشگاه کاملاً مجهز فرایندهای فراصوتی ما در آلمان، تیم مهندسان فرایند و شیمی‌دانان ما می‌تواند فرایند شما را برای شما یا با همکاری شما توسعه دهد و بهینه کند.

با ما تماس بگیرید / اطلاعات بیشتری درخواست کنید

دستگاه استخراج فراصوتی مناسب برای فرایند کانابیس خود را بیابید!
ماده اولیه، حلال، اندازه بچ یا دبی جریان و عصاره موردنظر خود را با ما در میان بگذارید. ما پیکربندی فراصوتی و پارامترهای فرایندی مناسب برای کاربرد شما را پیشنهاد خواهیم داد.





 

مزایای استخراج فراصوتی کانابیس:
 

  • زمان استخراج کوتاه
  • نرخ استخراج بالا
  • استخراج کامل‌تر
  • تیمار ملایم و غیرحرارتی
  • یکپارچه‌سازی آسان و بهره‌برداری ایمن
  • بدون مواد شیمیایی خطرناک/سمی، بدون ناخالصی
  • هزینهٔ کم
  • بهره‌وری انرژی بالا
  • استخراج سبز: سازگار با محیط‌زیست


پرسش‌های متداول دربارهٔ استخراج فراصوتی کانابیس

استخراج فراصوتی کانابیس چیست؟

استخراج فراصوتی کانابیس روشی است که از فراصوت پرتوان برای آزادسازی کانابینوئیدها، ترپن‌ها و دیگر ترکیبات زیست‌فعال از مواد گیاهی کانابیس یا شاهدانه استفاده می‌کند. کاویتاسیون فراصوتی نیروهای برشی شدیدی در مایع ایجاد می‌کند که سلول‌های گیاهی را تخریب می‌کنند و انتقال جرم میان مادهٔ گیاهی و حلال را بهبود می‌دهند.

فراصوت چگونه استخراج کانابینوئیدها را بهبود می‌دهد؟

فراصوت با شکستن دیواره‌های سلولی، افزایش نفوذ حلال و تسریع آزادسازی ترکیبات از ماتریس گیاهی، استخراج کانابینوئیدها را بهبود می‌دهد. این امر می‌تواند در مقایسه با روش‌های غیرفعال و کند، مانند خیساندن، زمان استخراج را کوتاه‌تر و کارایی استخراج را بیشتر کند.

کدام کانابینوئیدها را می‌توان با استخراج فراصوتی استخراج کرد؟

از استخراج فراصوتی می‌توان برای استخراج کانابینوئیدهایی مانند CBD، THC، THCA، CBDA، CBG و دیگر ترکیبات موجود در زیست‌تودهٔ کانابیس یا شاهدانه استفاده کرد. پروفایل نهایی کانابینوئیدها به مادهٔ گیاهی، حلال، دما، زمان استخراج و شرایط فرآوری پایین‌دستی بستگی دارد.

آیا استخراج فراصوتی می‌تواند ترپن‌ها را حفظ کند؟

بله، استخراج فراصوتی را می‌توان در دماهای پایین و کنترل‌شده انجام داد که برای فرآوری ترکیبات حساس به گرما، مانند ترپن‌ها، سودمند است. کنترل دما، زمان کوتاه استخراج و انتخاب حلال مناسب به محافظت از اجزای فرّار و حساس عصاره کمک می‌کنند.

از چه حلال‌هایی می‌توان برای استخراج فراصوتی کانابیس استفاده کرد؟

استخراج فراصوتی کانابیس با بسیاری از محیط‌های رایج استخراج، از جمله اتانول، مخلوط‌های آب و اتانول، روغن‌های خوراکی مانند روغن زیتون یا روغن نارگیل و دیگر حلال‌های ویژهٔ هر فرایند سازگار است. بهترین حلال به محصول موردنظر، الزامات مقرراتی، فرآوری پایین‌دستی و ترکیبات هدف بستگی دارد.

آیا استخراج فراصوتی برای استخراج کانابیس با اتانول مناسب است؟

بله، اتانول معمولاً در استخراج فراصوتی کانابیس استفاده می‌شود. فراصوت‌دهی می‌تواند با بهبود تماس میان حلال و مادهٔ گیاهی، کاهش زمان استخراج و کمک به ایجاد شرایط تکرارپذیر فرایند، استخراج با اتانول را تشدید کند.

آیا استخراج فراصوتی کانابیس را می‌توان با روغن‌های حامل انجام داد؟

بله، کانابینوئیدها را می‌توان در روغن‌های حامل مانند روغن زیتون یا روغن نارگیل استخراج کرد. این روش می‌تواند برای فرمولاسیون‌هایی سودمند باشد که در آن‌ها روغن مستقیماً به‌عنوان محیط عصاره یا بخشی از فرمولاسیون محصول نهایی عمل می‌کند.

آیا استخراج فراصوتی کانابیس یک فرایند حرارتی است؟

خیر. استخراج فراصوتی روشی ملایم و غیرحرارتی برای استخراج محسوب می‌شود. هرچند دمای فرایند همچنان باید پایش و کنترل شود، اثر استخراج عمدتاً مکانیکی است: کاویتاسیون، نیروهای برشی، تخریب ذرات و بهبود انتقال جرم.

استخراج فراصوتی کانابیس چقدر طول می‌کشد؟

زمان استخراج به مادهٔ گیاهی، اندازهٔ ذرات، حلال، دما، غلظت جامدات، دامنهٔ فراصوت و پیکربندی تجهیزات بستگی دارد. در بسیاری از کاربردها، فراصوت‌دهی زمان استخراج را در مقایسه با خیساندن متداول به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

آیا می‌توان مقیاس استخراج فراصوتی کانابیس را تا تولید صنعتی افزایش داد؟

بله. مقیاس استخراج فراصوتی را می‌توان از آزمون‌های آزمایشگاهی به تولید پایلوت و صنعتی افزایش داد. دستگاه‌های فراصوت Hielscher برای آزمون‌های بچ کوچک، توسعهٔ فرایند و فرآوری پیوسته در مقیاس بزرگ عرضه می‌شوند.

کدام پارامترهای فرایند در استخراج فراصوتی کانابیس بیشترین اهمیت را دارند؟

پارامترهای مهم شامل دامنهٔ فراصوت، زمان فراصوت‌دهی، دما، فشار، نوع حلال، نسبت حلال به زیست‌توده، اندازهٔ ذرات و شرایط اختلاط یا جریان هستند. کنترل دقیق این پارامترها به دستیابی به کیفیت تکرارپذیر عصاره کمک می‌کند.

آیا می‌توان استخراج فراصوتی را به خط موجود استخراج کانابیس افزود؟

بله. دستگاه‌های فراصوت را اغلب می‌توان با سامانه‌های استخراج موجود یکپارچه کرد تا انتقال جرم بهبود یابد، زمان فرآوری کاهش پیدا کند یا کارایی استخراج افزایش یابد. بهترین طرح یکپارچه‌سازی به روش فعلی استخراج، نحوهٔ کار با حلال، ظرفیت عملیاتی و فضای موجود برای فرایند بستگی دارد.

کدام دستگاه فراصوت Hielscher برای استخراج کانابیس مناسب است؟

دستگاه فراصوت مناسب به حجم بچ موردنیاز، دبی، حلال، مادهٔ گیاهی و هدف تولید بستگی دارد. دستگاه‌های کوچک‌تر برای آزمون‌های امکان‌سنجی و تدوین دستورالعمل در مقیاس آزمایشگاهی مناسب‌اند، در حالی که دستگاه‌های فراصوت صنعتی سری UIP برای استخراج در مقیاس پایلوت و تولید طراحی شده‌اند.

چگونه چیدمان مناسب استخراج فراصوتی را انتخاب کنم؟

برای انتخاب چیدمان مناسب، نوع زیست‌توده، کانابینوئیدها یا ترپن‌های هدف، حلال، حجم بچ یا دبی جریان پیوسته، محدودیت‌های دما و مراحل فرآوری پایین‌دستی خود را مشخص کنید. Hielscher بر اساس این الزامات، پردازشگر فراصوتی، سونوتْرود، راکتور و پارامترهای فرایند را پیشنهاد خواهد کرد.

اطلاعات پایه دربارهٔ استخراج فراصوتی

فراصوت پرتوان روشی اثبات‌شده برای استخراج کارآمد و قابل‌اعتماد ترکیبات فعال، از جمله ترکیبات گیاهی/دارویی، روغن، پروتئین‌ها و مواد زیست‌فعال (برای مثال فلاون‌ها، ترکیبات پلی‌فنولی، آنتوسیانین و مواد عطری) از مواد گیاهی، گیاهان دارویی، گل‌ها و دانه‌ها است.
در استخراج فراصوتی، امواج پرتوان فراصوت به مخلوط گیاه و حلال منتقل می‌شوند تا کاویتاسیون آکوستیکی رخ دهد. کاویتاسیون آکوستیکی به تشکیل، رشد و فروپاشی درون‌انفجاری حباب‌ها در مایعات بر اثر فراصوت گفته می‌شود.
«در هنگام کاویتاسیون، فروپاشی حباب‌ها گرمایش موضعی شدید و فشارهای بالا با عمر بسیار کوتاه ایجاد می‌کند. در ابرهای حباب‌های کاویتاسیونی، این نقاط داغ دارای دماهای معادل تقریباً 5000 K، فشارهایی در حدود 1000 atmospheres و نرخ‌های گرمایش و سرمایش بیش از 1010 K/s هستند. در کاویتاسیون تک‌حبابی، شرایط ممکن است حتی شدیدتر باشد. بنابراین، کاویتاسیون می‌تواند شرایط فیزیکی و شیمیایی بسیار شدیدی در مایعاتی ایجاد کند که در حالت عادی سرد هستند. اگر مایعات حاوی جامدات در معرض تابش فراصوت قرار گیرند، پدیده‌های مرتبطی می‌توانند رخ دهند. در نزدیکی یک سطح جامد گسترده، فروپاشی حفره غیرکروی می‌شود و جت‌های پرسرعت مایع را به‌سوی سطح جامد می‌راند. این جت‌ها و امواج ضربه‌ای همراه آن‌ها می‌توانند آسیب قابل‌توجهی به سطح وارد کنند و سطوح تازه و به‌شدت گرم‌شده را نمایان سازند. افزون بر این، هنگام تابش فراصوت به سوسپانسیون‌های مایع و پودر، کاویتاسیون و امواج ضربه‌ای ناشی از آن در چنین دوغاب‌هایی موجب برخوردهای پرسرعت میان ذرات می‌شوند. این برخوردها می‌توانند تغییرات چشمگیری در ریخت‌شناسی سطح، ترکیب و واکنش‌پذیری ایجاد کنند.» [Suslick 2001: 2f.]
این شرایط شدید کاویتاسیون فراصوتی اثرات متعددی بر مواد گیاهی و قابلیت استخراج آن‌ها دارد:

  • غلبه بر گزینش‌پذیری غشای سلولی
  • افزایش انتقال جرم میان درون سلول و حلال پیرامون آن
  • شکستن سلول
  • آزادسازی مواد درون‌سلولی

این امر فراصوت‌دهی را به روشی بسیار مؤثر برای استخراج تبدیل می‌کند. به‌دلیل نیروهای مکانیکی شدید، اغلب می‌توان از حلال‌های سبز و ملایم مانند آب، اتانول و غیره استفاده کرد.
استخراج فراصوتی زمان استخراج را کوتاه می‌کند و استفاده از مقدار کمتر حلال و/یا حلال ملایم‌تر را امکان‌پذیر می‌سازد. این بدان معناست که استخراج فراصوتی به نرخ‌های استخراج بالاتر می‌انجامد و عصاره‌های سالم‌تری تولید می‌کند. این امر ناشی از ویژگی‌های عملکرد آن در دمای پایین است که هم اتلاف حرارتی ناشی از عوامل دمایی را کاهش می‌دهد، هم از تبخیر مواد به‌دلیل نقطهٔ جوش پایین جلوگیری می‌کند و هم مواد زیست‌فعال را حفظ می‌کند.
مزیت دیگر استخراج فراصوتی، استفادهٔ ساده و ایمن و قابلیت کنترل دقیق آن است. فراصوت‌دهی، به‌عنوان روشی غیرحرارتی برای استخراج، می‌تواند در دماهای پایین انجام شود تا از تخریب مواد حساس به گرما و ناپایدار در برابر حرارت جلوگیری شود.

منابع/مراجع

3 گام برای فرآوری فراصوتی موفق: امکان‌سنجی – بهینه‌سازی – افزایش مقیاس (برای بزرگ‌نمایی کلیک کنید!)

فرآوری فراصوتی: Hielscher از امکان‌سنجی و بهینه‌سازی تا تولید تجاری از شما پشتیبانی می‌کند!

سامانهٔ استخراج فراصوتی "SonoStation" – راهکاری آمادهٔ بهره‌برداری برای استخراج مواد گیاهی

SonoStation: سامانهٔ متحرک و آمادهٔ بهره‌برداری برای فرآوری فراصوتی – متشکل از دستگاه‌های پراکنده‌ساز فراصوتی، پمپ، همزن و مخزن

خوشحال می‌شویم درباره فرآیند شما گفت‌وگو کنیم.

✕