استخراج التراسونیک و اصل کار آن
استخراج التراسونیک روش ترجیحی برای جداسازی ترکیبات فعال زیستی از گیاهان است. فراصوت به استخراج کامل دست می یابد و در نتیجه بازده عصاره برتر در مدت زمان استخراج بسیار کوتاهی به دست می آید. که چنین روش استخراج کارآمد است، استخراج مافوق صوت در هزینه و صرفه جویی در زمان است، در حالی که منجر به عصاره های با کیفیت بالا، که برای مواد غذایی، مکمل ها و داروها استفاده می شود.
استخراج التراسونیک
استخراج اولتراسونیک در مواد غذایی، مکمل های غذایی و صنعت داروسازی برای انتشار ترکیبات فعال زیستی مانند ویتامین ها، پلی فنول ها، پلی ساکاریدها، کانابینوئیدها و سایر مواد شیمیایی گیاهی از گیاهان استفاده می شود. استخراج به کمک سونوگرافی بر اساس اصل کار کاویتاسیون صوتی یا اولتراسونیک است.
- بازده بالا
- کیفیت برتر
- عصاره های طیف کامل
- روند سریع
- سازگار با هر حلال
- آسان و ایمن برای کار
- مقیاس پذیری خطی
- سازگار با محیط زیست
- بازگشت سرمایه سریع
پروب اولتراسونیک UP400St برای استخراج ترکیبات گیاهی برای تولید تزریق و تزریق گیاه شناسی.
کاویتاسیون آکوستیک چگونه کار می کند؟
استخراج اولتراسونیک زمانی به دست می آید که امواج اولتراسوند با قدرت بالا و فرکانس پایین به یک دوغاب متشکل از مواد گیاهی در یک حلال متصل شوند. امواج اولتراسونیک با قدرت بالا از طریق یک پردازنده اولتراسونیک از نوع پروب به دوغاب متصل می شوند. امواج اولتراسوند بسیار پرانرژی از طریق مایع حرکت می کنند و چرخه های متناوب فشار بالا / کم فشار ایجاد می کنند که منجر به پدیده کاویتاسیون صوتی می شود. کاویتاسیون صوتی یا اولتراسونیک به صورت محلی منجر به دماهای شدید، فشارها، نرخ گرمایش / سرمایش، اختلاف فشار و نیروهای برشی بالا در محیط می شود. هنگامی که حباب های کاویتاسیون بر روی سطح جامدات (مانند ذرات، سلول های گیاهی، بافت ها و غیره) منفجر می شوند، میکرو جت ها و برخورد بین بخشی اثراتی مانند لایه برداری سطحی، فرسایش، تجزیه ذرات، سونوپوراسیون (سوراخ شدن دیواره های سلولی و غشای سلولی) و اختلال سلولی ایجاد می کنند. علاوه بر این، انفجار حباب های کاویتاسیون در محیط مایع باعث ایجاد تلاطم های کلان و میکرو اختلاط می شود. تابش اولتراسونیک نشان دهنده یک راه کارآمد برای افزایش فرآیندهای انتقال جرم، از آنجا که فراصوت نتایج در کاویتاسیون و مکانیسم های مربوط به آن مانند micros حرکت توسط جت های مایع، فشرده سازی و decompression در مواد با اختلال پس از آن از دیواره های سلولی، و همچنین نرخ گرمایش و سرمایش بالا.
مافوق صوت نوع کاوشگر می تواند دامنه بسیار بالا تولید، که لازم است برای تولید حفره تاثیرگذار. Hielscher مافوق صوت تولید کننده استخراج مافوق صوت با کارایی بالا، که به راحتی می تواند دامنه از 200μm در عملیات مداوم 24/7 ایجاد. برای دامنه های حتی بالاتر, Hielscher ارائه می دهد sonotrodes با دامنه بالا مشخص (پروب ها).
راکتورهای مافوق صوت تحت فشار و سلول های جریان برای تشدید حفره استفاده می شود. با افزایش فشار، کاویتاسیون و نیروهای برشی حفره ای مخرب تر می شوند و در نتیجه اثرات استخراج مافوق صوت را بهبود می بخشند.
استخراج التراسونیک بر اساس کاویتاسیون صوتی و نیروهای برشی هیدرودینامیکی آن است
اثر استخراج التراسونیک
اختلال سلول های اولتراسونیک و افزایش انتقال جرم
سونوگرافی می تواند فرآیندهای استخراج را هم از طریق اختلال سلولی و هم با افزایش انتقال جرم در لایه مرزی اطراف ماتریس جامد کمک کند.
Sonoporation, سوراخ دیواره های سلولی و غشا, افزایش نفوذپذیری دیواره های سلولی و غشاها و اغلب یک مرحله میانی قبل از سلول ها به طور کامل توسط فراصوت مختل.
اثرات مکانیکی کاویتاسیون ناشی از سونوگرافی مانند دیفرانسیل های گرما و فشار، امواج ضربه ای، نیروهای برشی، جت های مایع و میکرو استریمینگ، نفوذ حلال را به داخل سلول تشدید می کند و انتقال جرم بین سلول و حلال را بهبود می بخشد تا مواد بین سلولی به حلال منتقل شوند.
استخراج التراسونیک از سلول های گیاهی: بخش عرضی میکروسکوپی (TS) مکانیسم اقدامات در طول استخراج مافوق صوت از سلول ها را نشان می دهد (بزرگنمایی 2000X) [منبع: Vilkhu و همکاران. 2011]
هموژنایزر اولتراسونیک UIP2000hdT (2 کیلو وات) با راکتور دسته ای به طور مداوم هم زده می شود
تجهیزات استخراج التراسونیک
پردازنده های مافوق صوت Hielscher سیستم های استخراج با کارایی بالا هستند, که ساده و امن برای کار هستند. با توجه به مواد اولیه خود را، ظرفیت های فرآیند و هدف خروجی، Hielscher به شما ارائه می دهد ultrasonicator مناسب ترین. نمونه کارها محصولات ما از جمع و جور، قدرتمند مافوق صوت دستی بیش از سیستم نیمکت بالا به واحدهای اولتراسونیک به طور کامل صنعتی قادر به پردازش چند تن در ساعت است.
استخراج مافوق صوت Hielscher را می توان برای استخراج دسته ای و مداوم درون خطی استفاده می شود و می تواند در ترکیب با هر حلال استفاده می شود.
لوازم جانبی مختلفی مانند sonotrodes (پروب ها) در اندازه ها و اشکال مختلف، شاخ های تقویت کننده، سلول های جریان با حجم ها و هندسه های مختلف، سنسورهای دما و فشار قابل اتصال و بسیاری از ابزارهای دیگر برای جمع آوری تنظیمات اولتراسونیک ایده آل برای فرآیند استخراج شما در دسترس هستند.
تمام مدل های دیجیتال ما مجهز به نرم افزار هوشمند هستند که به شما امکان تنظیم، نظارت و تنظیم پارامترهای استخراج را می دهد. با توجه به کنترل دقیق بر دامنه، زمان فراصوت و چرخه کار، نتایج بهینه فرآیند مانند عملکرد برتر و بالاترین کیفیت عصاره را می توان به دست آورد. ضبط خودکار داده ها از فرایند فراصوت پایه برای استاندارد سازی فرآیند و تکرارپذیری / تکرارپذیری، که برای شیوه های تولید خوب مورد نیاز است (GMP).
پردازنده های مافوق صوت صنعتی Hielscher Ultrasonics می توانند دامنه های بسیار بالایی را ارائه دهند. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. برای دامنه های حتی بالاتر ، سونوترودهای اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. استحکام تجهیزات اولتراسونیک Hielscher اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
هموژنایزرهای اولتراسونیک با قدرت بالا از ازمایشگاه ها تا خلبان . . مقیاس.
ادبیات / منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
عصاره های گیاهی
عصاره های گیاهی ترکیبات زیست فعال هستند که از مواد گیاهی مانند گیاهان، گل ها، برگ ها، ساقه ها، ریشه ها و سایر قسمت های گیاهی جدا می شوند. ترکیبات زیست فعال مانند ویتامین ها، آنتی اکسیدان ها، پلی فنول ها، پلی ساکاریدها، کانابینوئیدها و سایر مولکول های گیاهی به عنوان افزودنی های غذایی کاربردی، مواد مغذی، لوازم آرایشی و بهداشتی، دارویی و همچنین رنگ های طبیعی استفاده می شوند.