Ultraääniuutto ja sen toimintaperiaate
Ultraäänipesu
Ultraääniuuttoa käytetään elintarvike-, ravintolisä- ja lääketeollisuudessa vapauttamaan bioaktiivisia yhdisteitä, kuten vitamiineja, polyfenoleja, polysakkarideja, kannabinoideja ja muita fytokemikaaleja kasvitieteellisistä. Ultraääni-avusteinen uutto perustuu akustisen tai ultraäänikavitaatioon.
Miten akustinen kavitaatio toimii?
Ultraääniuutto saavutetaan, kun suuritehoiset, matalataajuiset ultraääniaallot kytketään lietteen, joka koostuu kasvitieteellisestä materiaalista liuottimessa. Suuritehoiset ultraääniaallot kytketään koetintyyppisen ultraääniprosessorin kautta lietteeseen. erittäin energinen ultraääni aallot kulkevat nesteen luoda vuorotellen korkeapaine / matalapaine syklit, mikä johtaa ilmiöakustinen kavitaatio. Akustinen tai ultraääni kavitaatio johtaa paikallisesti äärimmäisiin lämpötiloihin, paineisiin, lämmitys-/ jäähdytysnopeuksiin, paine-eroihin ja korkeisiin leikkausvoimiin väliaineessa. Kun kavitaatiokuplat luhistuvat kiinteiden aineiden (kuten hiukkasten, kasvisolujen, kudosten jne.) pinnalle, mikrosuihkut ja välitörmäys aiheuttavat vaikutuksia, kuten pinnan kuorinta, eroosio, hiukkasten hajoaminen, sonoporaatio (soluseinien ja solukalvojen rei'itys) ja solujen häiriöt. Lisäksi kavitaatiokuplien luhistuminen nestemäisissä väliaineissa luo makroturbulensseja ja mikrosekoittumista. Ultraäänisäteilytys on tehokas tapa parantaa massansiirtoprosesseja, koska sonikaatio johtaa kavitaatioon ja siihen liittyviin mekanismeihin, kuten nestesuihkujen mikros-liikkumiseen, materiaalin kompressioon ja dekompressioon, minkä jälkeen solujen seinien häiriintyminen sekä korkeat lämmitys- ja jäähdytysnopeudet.
Koetin-tyyppiset ultraäänilaitteet voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudteja, mikä on tarpeen vaikuttavan kavitaatiota. Hielscher Ultrasonic valmistaa korkean suorituskyvyn ultraääniuuttoja, jotka voivat helposti luoda amplitudit 200μm jatkuvassa 24 / 7 toiminnassa. Vieläkin korkeampi amplitudit, Hielscher tarjoaa määritelty korkea-amplitudi sonotrodes (anturit).
Paineistettavia ultraäänireaktoreita ja virtaussoluja käytetään kavitaatiota voimistamiseen. Kasvavien paineiden myötä kavitaatio- ja kavitaatioleikkausvoimat tulevat tuhoisammiksi ja parantavat siten ultraääniuuttovaikutuksia.
Ultra ääni louhinta perustuu akustiseen Kavitaatio ja sen hydrodynaaminen leikkaus voimat
UP400St Kasvitieteellisen materiaalin ultraääniuutto 8L-erässä
Ultraääniuutteen vaikutukset
Ultraäänisolujen häiriöt ja massasiirron lisääntyminen
Ultraääni voi auttaa uuttoprosesseja sekä solujen häiriöiden kautta että parantamalla massansiirtoa kiinteän matriisin ympärillä olevassa rajakerroksessa.
Sonoporation, rei'itys solujen seinät ja kalvot, parantaa läpäisevyyttä solujen seinät ja kalvot ja on usein välivaihe ennen solujen häiriintyy kokonaan sonikaatio.
Ultraäänen aiheuttaman kavitaatiotuksen mekaaniset vaikutukset, kuten lämpö- ja paine-erot, iskuaallot, leikkausvoimat, nestesuihkut ja mikrovirtaukset, tehostavat liuottimen tunkeutumista solun sisätilaan ja parantavat massan siirtoa solun ja liuottimen välillä niin, että solunsisäiset materiaalit siirretään liuottimeen.
Ultra ääni uuttamalla kasvi soluista: mikroskooppinen poikittainen osa (TS) osoittaa mekanismi toimien aikana Ultra ääni uuttamalla soluista (suurennus 2000x) [resurssi: Vilkhu et al. 2011]
- korkeat saannot
- Ylivoimainen laatu
- Täydelliset spektri uutteet
- nopea prosessi
- Yhteensopiva kaikkien liuottimien kanssa
- Helppo ja turvallinen käyttää
- lineaarinen skaalautuvuus
- ympäristöystävällinen
- nopea RoI
Ultrasonic homogenisaattori UIP2000hdT (2kW) jatkuvasti sekoiteen erän reaktorin kanssa
Ultraääni uuttolaitteilla
Hielscher Ultrasonics -prosessorit ovat tehokkaita uuttojärjestelmiä, jotka ovat yksinkertaisia ja turvallisia käyttää. Mukaisesti raaka-aine, prosessi kapasiteetti ja tuotos tavoite, Hielscher tarjoaa sinulle sopivin ultrasonicator. Tuotevalikoimamme vaihtelee kompakti, tehokas kädessä pidettävien ultrasonicators yli penkki-top-järjestelmä täysin teollisuuden ultraääni yksiköt pystyvät käsittelemään useita tonneja tunnissa.
Hielscher Ultrasonics-uuttopuristimet voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan inline-uuttoon, ja niitä voidaan käyttää yhdessä minkä tahansa liuottimen kanssa.
Erilaisia lisävarusteita, kuten erikokoisia ja -muotoisia sonotrodeja (antureita), booster-sarvet, virtaussolut, joissa on erilaisia määriä ja geometrioita, pluggable lämpötila- ja paineanturit ja monet muut gadgetit, ovat käytettävissä ihanteellisen ultraääniasennuksen kokoamiseen uuttoprosessia varten.
Kaikki digitaaliset mallit on varustettu älykkäillä ohjelmistoilla, joiden avulla voit säätää, seurata ja asettaa poimintaparametreja. Amplitudi-, sonikointi- ja käyttöjaksojen tarkan hallinnan ansiosta voidaan saavuttaa optimaaliset prosessitulokset, kuten ylivoimainen tuotto ja korkein uutteen laatu. Automaattinen tietojen tallennus sonikointi prosessi ovat perusta prosessin standardointi ja toistettavuus / toistettavuus, joita tarvitaan hyviä valmistustapoja (GMP).
Hielscher Ultrasonics’ teollisuuden Ultra ääni prosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja. Amplitudit jopa 200 μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24/7 toimintaa. Jopa korkeampi amplitudit, räätälöityjä Ultra ääni sonotrodes ovat saatavilla. Hielscherin Ultra ääni laitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 käytön raskaissa ja vaativissa ympäristöissä.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000hdT |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Korkean tehon ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio että lentäjä ja teollinen mittakaavassa.
Kirjallisuus / Referenssit
- 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.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Kasviuutteet
Kasvitieteelliset uutteet ovat bioaktiivisia yhdisteitä, jotka eristetään kasvimateriaalista, kuten yrteistä, kukista, lehdistä, varsista, juurista ja muista kasvinosista. Bioaktiivisia yhdisteitä, kuten vitamiineja, antioksidantteja, polyfenoleja, polysakkarideja, kannabinoideja ja muita kasvimolekyylejä käytetään toiminnallisina elintarvikelisäaineina, nutraceuticals, cosmeceuticals, farmasian sekä luonnollisia väriaineita.