Ultraääniuutto ja sen toimintaperiaate
Ultraääniuutto on edullinen tekniikka bioaktiivisten yhdisteiden eristämiseksi kasvitieteellisistä. Sonikaatio saavuttaa täydellisen uuton ja siten erinomaiset uutteen saannot saadaan hyvin lyhyessä uuttoajassa. Koska ultraääniuutto on niin tehokas uuttomenetelmä, se säästää kustannuksia ja aikaa, samalla kun tuloksena on korkealaatuisia uutteita, joita käytetään elintarvikkeisiin, lisäravinteisiin ja lääkkeisiin.
ultraääni uuttaminen
Ultraääniuuttoa käytetään elintarvike-, ravintolisä- ja lääketeollisuudessa bioaktiivisten yhdisteiden, kuten vitamiinien, polyfenolien, polysakkaridien, kannabinoidien ja muiden fytokemikaalien, vapauttamiseksi kasvitieteellisistä aineista. Ultraääniavusteinen uutto perustuu akustisen tai ultraäänikavitaation toimintaperiaatteeseen.
- korkeat saannot
- Ylivoimainen laatu
- Täyden spektrin uutteet
- Nopea prosessi
- Yhteensopiva minkä tahansa liuottimen kanssa
- Helppo ja turvallinen käyttää
- lineaarinen skaalautuvuus
- ympäristöystävällinen
- Nopea sijoitetun pääoman tuotto
Ultraäänianturi UP400St kasvitieteellisten yhdisteiden uuttamiseksi tinktuurien ja kasvitieteellisten infuusioiden valmistukseen.
Kuinka akustinen kavitaatio toimii?
Ultraääniuutto saavutetaan, kun suuritehoiset, matalataajuiset ultraääniaallot kytketään lietteeseen, joka koostuu kasvitieteellisestä materiaalista liuottimessa. Suuritehoiset ultraääniaallot kytketään koetintyyppisen ultraääniprosessorin kautta lietteeseen. Erittäin energiset ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi luoden vuorottelevia korkeapaine- / matalapainesyklejä, mikä johtaa akustisen kavitaation ilmiöön. Akustinen tai ultraäänikavitaatio johtaa paikallisesti äärimmäisiin lämpötiloihin, paineisiin, lämmitys- / jäähdytysnopeuksiin, paine-eroihin ja suuriin leikkausvoimiin väliaineessa. Kun kavitaatiokuplat luhistuvat kiinteiden aineiden pinnalle (kuten hiukkaset, kasvisolut, kudokset jne.), Mikrosuihkut ja partikulaariset törmäykset aiheuttavat vaikutuksia, kuten pinnan kuoriutumista, eroosiota, hiukkasten hajoamista, sonoporaatiota (soluseinien ja solukalvojen rei'itystä) ja solujen häiriöitä. Lisäksi kavitaatiokuplien luhistuminen nestemäisissä väliaineissa aiheuttaa makroturbulensseja ja mikrosekoitusta. Ultraäänisäteilytys on tehokas tapa parantaa massansiirtoprosesseja, koska sonikaatio johtaa kavitaatioon ja siihen liittyviin mekanismeihin, kuten mikros-liikkumiseen nestesuihkuilla, puristukseen ja dekompressioon materiaalissa, minkä jälkeen soluseinät häiriintyvät sekä korkeat lämmitys- ja jäähdytysnopeudet.
Koetintyyppiset ultraäänilaitteet voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit, mikä on välttämätöntä vaikuttavan kavitaation tuottamiseksi. Hielscher Ultrasonic valmistaa korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimia, jotka voivat helposti luoda 200 μm: n amplitudit jatkuvassa 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille Hielscher tarjoaa määriteltyjä korkean amplitudin sonotrodeja (koettimia).
Paineistettavia ultraäänireaktoreita ja virtaussoluja käytetään kavitaation tehostamiseen. Kasvavien paineiden myötä kavitaatio- ja kavitaatioleikkausvoimat muuttuvat tuhoisammiksi ja parantavat siten ultraääniuuttovaikutuksia.
Ultraääniuutto perustuu akustiseen kavitaatioon ja sen hydrodynaamisiin leikkausvoimiin
Ultraääniuuton vaikutukset
Ultraäänisolujen häiriöt ja massansiirron lisääntyminen
Ultraääni voi auttaa uuttoprosesseja sekä solujen häiriöiden kautta että parantamalla massansiirtoa kiinteää matriisia ympäröivässä rajakerroksessa.
Sonoporaatio, soluseinien ja kalvojen rei'itys, parantaa soluseinien ja kalvojen läpäisevyyttä ja on usein välivaihe ennen kuin solut häiriintyvät kokonaan sonikaatiolla.
Ultraäänen aiheuttaman kavitaation mekaaniset vaikutukset, kuten lämpö- ja paine-erot, iskuaallot, leikkausvoimat, nestesuihkut ja mikrovirta, tehostavat liuottimen tunkeutumista solun sisätilaan ja parantavat massansiirtoa solun ja liuottimen välillä siten, että solujen väliset materiaalit siirretään liuottimeen.
Ultraääniuutto kasvisoluista: mikroskooppinen poikittainen osa (TS) osoittaa vaikutusmekanismin ultraääniuuton aikana soluista (suurennus 2000x) [resurssi: Vilkhu et ai. 2011]
ultraääni homogenisaattori UIP2000hdT (2kW) jatkuvasti sekoitetulla panosreaktorilla
ultraääniuuttolaitteet
Hielscher Ultrasonics -prosessorit ovat korkean suorituskyvyn uuttojärjestelmiä, jotka ovat yksinkertaisia ja turvallisia käyttää. Raaka-aineesi, prosessikapasiteettisi ja lähtötavoitteesi mukaisesti Hielscher tarjoaa sinulle sopivimman ultraäänilaitteen. Tuotevalikoimamme vaihtelee kompakteista, tehokkaista kädessä pidettävistä ultraäänilaitteista penkkijärjestelmän yli täysin teollisiin ultraääniyksiköihin, jotka pystyvät käsittelemään useita tonneja tunnissa.
Hielscher Ultrasonics -uuttolaitteita voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan inline-uuttoon, ja niitä voidaan käyttää yhdessä minkä tahansa liuottimen kanssa.
Saatavilla on erilaisia lisävarusteita, kuten erikokoisia ja -muotoisia sonotrodeja (koettimia), tehostesarvia, virtauskennoja, joilla on erilaisia tilavuuksia ja geometrioita, kytkettäviä lämpötila- ja paineantureita ja monia muita laitteita, jotta voidaan koota ihanteellinen ultraääniasetus uuttoprosessillesi.
Kaikki digitaaliset mallimme on varustettu älykkäällä ohjelmistolla, jonka avulla voit säätää, valvoa ja asettaa poistoparametreja. Amplitudin, sonikaatioajan ja käyttöjaksojen tarkan hallinnan ansiosta voidaan saavuttaa optimaaliset prosessitulokset, kuten erinomainen saanto ja korkein uutteen laatu. Sonikaatioprosessin automaattinen tietojen tallennus on perusta prosessin standardoinnille ja toistettavuudelle / toistettavuudelle, joita tarvitaan hyviin tuotantotapoihin (GMP).
Hielscher Ultrasonics teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit alkaen laboratorio jotta lentäjä ja teollinen mittakaava.
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
kasvitieteelliset uutteet
Kasviuutteet ovat bioaktiivisia yhdisteitä, jotka eristetään kasvimateriaalista, kuten yrtteistä, kukista, lehdistä, varresta, juurista ja muista kasvinosista. Bioaktiivisia yhdisteitä, kuten vitamiineja, antioksidantteja, polyfenoleja, polysakkarideja, kannabinoideja ja muita kasvimolekyylejä, käytetään funktionaalisina elintarvikelisäaineina, ravitsemuksellisina aineina, kosmeettisina aineina, lääkkeinä sekä luonnollisina väriaineina.