Tehoultraäänellä tehostettu ylikriittinen fluidiuutto
Ultraääniuuttoa käytetään menestyksekkäästi yksinään tai yhdessä vaihtoehtoisten uuttomenetelmien, kuten liuotinuuton tai ylikriittisten CO2 -uuttimien, kanssa kannabinoidien koko kirjon uuttamiseen kannabiskasvista (hampusta ja marihuanasta). Marihuanan pääasiallinen kannabinoidi on Δ9-tetrahydrokannabinoli (Δ9-THC), jolla on tunnetut psykotrooppiset vaikutukset. Muita tärkeitä kannabinoideja, joiden psykotrooppinen aktiivisuus on vähäisempää tai puuttuu kokonaan, esiintyy sekä hampussa että marihuanassa. Näitä ovat kannabidiolihappo (CBDA), kannabidioli (CBD), kannabigeroli (CBG), kannabikromeeni (CBC), kannabinoli (CBN) ja kannabisykloli (CBL) sekä muut C19-rakenteeseen liittyvät homologit.
Ultraäänellä tehostettu ylikriittinen CO2 -uutto
Suuritehoisen ultraäänen ja ylikriittisten fluidiuuttimien (SFE) yhdistelmä on erittäin tehokas ja puhdas menetelmä aineensiirtoprosessien nopeuttamiseen ja parantamiseen. Aineensiirto raaka-aineen (esimerkiksi kasviperäisten materiaalien, kuten lehtien, kukkien, nuppujen jne.) ja liuottimen (esimerkiksi ylikriittisen CO2:n) välillä on uuttamisen rajoittava tekijä. Rajallinen aineensiirto heikentää uuttotehokkuutta. Puutteellisen tehokkuuden kompensoimiseksi on joko pidennettävä uuttoaikaa tai tingittävä uuttosaannosta.
Suuritehoinen ultraäänikäsittely on hyvin todennettu teknologia hitaiden reaktioiden tehostamiseen parantamalla aineensiirtoa kahden faasin välillä. Voimakkaan värähtelyn, leikkausvoimien ja sekoittavan turbulenssin avulla tehoultraääni saattaa uutettavan raaka-aineen kosketuksiin liuottimen kanssa huomattavasti nopeammin. Tämä tuottaa erinomaiset uuttosaannot ja lyhentää uuttoaikaa. Ultraäänikäsittely parantaa kaikentyyppisten ylikriittisten fluidiuuttimien uuttotehokkuutta:
- lisäämällä saantoa
- lyhentämällä uuttoaikaa
- alentamalla tarvittavaa painetta
- parantamalla kokonaistuotantokapasiteettia
UIP2000hdT -ultraääniuutin voidaan liittää laipalla ylikriittisen CO
Aineensiirron tehostaminen ultraäänellä ylikriittisissä CO2-uuttamisprosesseissa voidaan toteuttaa helposti asentamalla ylikriittiseen fluidiuuttimeen suorituskykyinen ultraäänianturi, kuten Cascatrode. Hielscher Ultrasonics -yhtiön anturit (joita kutsutaan myös ultraäänitorviksi tai sonotrodeiksi) voidaan liittää vakiomallisella laippatiivistyksellä, ja ne ovat yhteensopivia swedge lock -liittimien kanssa. Tämä tekee asennuksesta ja käytöstä yksinkertaista ja turvallista. Kuten kaikki Hielscherin ultraäänilaitteet, järjestelmä tunnetaan kestävyydestään ja jatkuvasta suorituskyvystään, ja asennuksen jälkeen se tarvitsee vain vähän huoltoa.
Hielscherin ultraäänilaitteita ja antureita on saatavana
- pienen mittakaavan / laboratoriokäytön ylikriittisiin fluidiuuttimiin
- puoliteolliseen mittakaavaan
- teolliseen mittakaavaan
Ylikriittiseen CO2-järjestelmään asennettu ultraääniuutin parantaa aineensiirtoa. Tämä lisää uuttosaantoa sekä lyhentää uuttoaikaa ja alentaa uuttolämpötilaa.
kuva ja tutkimus: Hu et al. 2007
Tapaustutkimus ultraäänellä tehostetusta ylikriittisestä CO2 -uutosta
Inkiväärin uutto: Balachandran et al. (2006) tutkivat ultraääniavusteisen ylikriittisen CO2-uuton tehokkuutta käyttäen Hielscherin ultraäänilaitetta UIP500hdT. He tutkivat ultraäänen vaikutusta ylikriittiseen uuttoon käyttämällä pakastekuivattua inkivääriä. ”Inkiväärin polttavan makuisien yhdisteiden saanto kasvaa merkittävästi ultraäänen vaikutuksesta, ja uuttojakson loppupuolella parannus on jopa 30 %.” (Balachandran et al. 2006)
Lue lisää inkiväärin ultraääniuutosta!
FESEM-kuvia inkiväärihiukkasista. (A) Kokeet ilman ultraäänikäsittelyä, (B) kokeet ultraäänikäsittelyllä käyttäen laitetta UIP500hdT .
Kuva ja tutkimus: Balachandran et al. 2006
- tehostaa aineensiirtoa SFE-uuton aikana
- lisätä uutesaantoja
- nopeuttaa SFE-uuttoa
- käsitellä helposti korkeita paineita
- käsitellä erilaisia raaka-aineita
- jälkiasentaa laitteet olemassa oleviin SFE-järjestelmiin
- asentaa laitteet joustavasti
- ohjata laitteita tarkasti
- ohjata laitteita etänä
- käyttää laitteita turvallisesti
Suuritehoiset ultraääniuuttimet ylikriittiseen fluidiuuttoon
Hielscherin ultraäänilaitteet voidaan helposti asentaa mihin tahansa tavanomaiseen ylikriittiseen CO2 -uuttimeen aineensiirron parantamiseksi ja siten uuttosaannon lisäämiseksi.
CascatrodeTM -tyypin ultraäänianturit soveltuvat erityisen hyvin asennettaviksi CO2 -uuttimeen, sillä Hielscherin Cascatrode-antureissa on suuri pinta-ala, joka tuottaa voimakasta kavitaatiota CO2 -uuttojärjestelmien suuriin säiliöihin ja mahdollistaa siten suurten tilavuuksien helpon käsittelyn. Hielscher Ultrasonics -yhtiön kestävät ja luotettavat teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja. Jopa 200µm:n amplitudeja voidaan helposti käyttää jatkuvasti 24/7-käytössä. Vielä suurempia amplitudeja varten on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Luotettava jatkuva toiminta suurilla amplitudeilla sekä Hielscherin ultraääniuuttimien kestävyys ja vähäinen huoltotarve tekevät niistä ihanteellisia laitteita asennettaviksi tutkimus- ja kehityskäyttöön tarkoitettuihin sekä kaupallisiin ylikriittisiin / alikriittisiin CO2 -uuttimiin.
- jatkuvasti korkea suorituskyky
- 24/7/365-käyttö
- tarkka prosessinohjaus
- kestävyys
- vähäinen huoltotarve
- turvallinen ja helppo käyttää
- etäohjaus selaimella
Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 10–2 000mL | 20–400mL/min | UP200St, UP400St |
| 0,1–8L | 0,2–2L/min | UIP500hdT |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus / lähteet
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry
Volume 13, Issue 6, Sept. 2006. 471-479. - Yanxiang Gao, Bence Nagy, Xuan Liu, Béla Simándi, Qi Wang (2009): Supercritical CO2 extraction of lutein esters from marigold (Tagetes erecta L.) enhanced by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids. Volume 49, Issue 3, 2009. 345-350.
- E. Riera, A. Blanco, J. García, J. Benedito, A. Mulet, J. A. Gallego-Juárez, M. Blasco (2010): High-power ultrasonic system for the enhancement of mass transfer in supercritical CO2 extraction processes. Ultrasonics, 50, 2010, 306-309.
- Ai-jun Hu, Shuna Zhao, Hanhua Liang, Tai-qiu Qiu, Guohua Chen (2007): Ultrasound assisted supercritical fluid extraction of oil and coixenolide from adlay seed. Ultrasonics Sonochemistry Volume 14, Issue 2, Feb. 2007. 219-224.
Suorituskykyistä ultraäänitekniikkaa! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko kirjon kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta pöytämallisiin laitteisiin ja täysimittaisiin teollisiin ultraäänijärjestelmiin.