Technologie des ultrasons Hielscher

Extraction par ultrasons de la matière cellulaire

extraction par ultrasons ou sono-extraction est une technologie d'intensification du processus, qui fonctionne par le couplage des ultrasons de forte puissance dans une suspension de tissu végétal ou de la cellule. Hielscher Ultrasonics fournit ultrasonicators fiables pour la rupture des cellules et l'extraction de la petite échantillons de laboratoire jusqu'à des volumes élevés dans la transformation industrielle. L'appel de l'extraction assistée par ultrasons réside dans le traitement non thermique du matériau, son application facile et l'évolutivité de l'essai à l'échelle de production.
appareils à ultrasons de haute Hielscher génèrent des ultrasons intense qui peut être contrôlé pétantes à vos exigences de processus.

La liste ci-dessous vous donne divers protocoles de traitement à ultrasons, qui démontrent le large champ d'application de puissance ultra-sons en biologie, la transformation et la production pharmaceutique alimentaire.
homogénéisateurs à ultrasons sont des outils puissants pour l'extraction. (Cliquez pour agrandir!)

Sonde de type appareil à ultrasons UP50H

L'extraction par ultrasons est utilisée pour produire des isolats à partir de plantes. La vidéo montre l'extraction efficace des composés aromatiques des flocons de piment avec l'UP100H.

Extraction par ultrasons de flocons de piment à l'aide de l'UP100H

Boldine des feuilles Boldo (Peumus boldus Molina)

demande à ultrasons:
Un important composé actif dans boldo est boldine ((S) -2,9-dihydroxy-1,10-dimethoxiaporphine), qui est en dehors de la catéchine ((2S, 3R) -2- (3,4-dihydroxy-phényl) -3 , 4-dihydro-1 (2H) benzopyranne-3,5,7-triol) les principaux composants de l'alcaloïde et de la fraction flavonoïde dans boldo feuilles. Boldine est un puissant agent anti-oxydant qui subit des dégâts de peroxydation radicalaire à médiation par et agit comme un piégeur de radicaux hydroxyle efficace.
Procédure d'extraction: Pour une procédure d'extraction typique, des échantillons de boldo feuilles ont été extraits avec 1 litre d'eau distillé à la pression atmosphérique en utilisant l'appareil à ultrasons UIP1000hd en batch et en mode d'écoulement. Temps de plages d'extraction entre 10 et 40 min., Avec une intensité ultrasonique de 10 à 23 W / cm2Et une plage de température de 10 à 70 ° C. Les meilleurs résultats obtenus dans des conditions wer suivantes: intensité ultrasonique de 23 W / cm2 pendant 40 min. à une température de 36 ° C
Résultats: Les résultats de l'analyse montrent que la sonication de haute puissance augmente la libération de l'analyte de matériau de la matrice végétale de boldo à des taux significativement meilleurs par rapport à la méthode classique: rendement égal a été libéré par sonication à 30 min. tandis que le temps d'extraction classique a été 2 heures.
Chemat (2013) et ses collaborateurs ont montré que l'extraction assistée par ultrasons permet d'améliorer l'efficacité de l'extraction de la plante tout en réduisant le temps d'extraction à une concentration accrue des extraits (même quantité de matière de solvant et de la plante). L'analyse a révélé que les conditions optimales étaient les suivantes: puissance de sonication 23 W / cm2 avec UIP1000hd pendant 40 min. et une température de 36 ° C. Les paramètres optimisés de l'extraction par ultrasons fournissent une meilleure extraction par rapport à une macération classique en termes de temps de traitement (30 min. Au lieu de 120 min.), Un rendement plus élevé, une meilleure efficacité énergétique, la propreté améliorée, une plus grande sécurité et une meilleure qualité du produit.
Dispositif Recommandation:
UIP1000hd avec sonotrode BS2d34 et la cellule d'écoulement
Référence / Document de recherche:
Petigny, L .; Périno-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Batch et extraction assistée par ultrasons en continu de Boldo feuilles (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.

l'acide chlorogénique des feuilles de tabac

demande à ultrasons:
Pour les expériences d'extraction, les feuilles de tabac de Nicotiana tabacum ont été broyées en particules plus petites d'environ >4 x ≧2 mm. Pour les essais d'extraction par ultrasons, des échantillons de 20 g de feuilles de tabac séchées ont été extraits avec de l'eau distillée à des températures allant de 5°C à 30°C. Des expériences d'extraction ont été menées pour des intervalles de temps de cycle d'extraction variant de 5 minutes à 30 minutes par cycle. Environ 10 à 15 gouttes d'éthanol ont été ajoutées au volume optimal calculé de 256 ml d'eau distillée nécessaire pour extraire tout l'acide chlorogénique soluble des échantillons de 20 g de feuilles de tabac séchées. Le volume optimal de 256 ml d'eau distillée a ensuite été divisé en volumes fractionnaires du solvant d'extraction à utiliser dans chaque cycle d'extraction par ultrasons.
Pour l'irradiation aux ultrasons, un traitement par ultrasons UP400S (400 watts, 24 kHz) avec une H7 sonotrode en titane, qui avait un diamètre de pointe de 7 mm, a été utilisé. Le H7 sonotrode a été inséré à mi-hauteur du mélange d'extraction.
Protocole: Comme les conditions optimales pour l'extraction par ultrasons de l'acide chlorogénique à partir de feuilles de tabac ont été trouvés: 20g tabac feuilles séchées dans de l'eau distillée (liquide optimum rapport solide: 12,8mL / g) à 20 température de traitement degC, appareil à ultrasons UP400S (400W, 24 kHz) pour 3 cycles de sonication de chaque 15min (durée totale de sonication: 45 min).
Dispositif Recommandation:
UP400S avec sonotrode H7
Référence / Document de recherche:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang Ying (2011): Optimisation et orthogonal d'un processus d'extraction Assisted aqueuse à ultrasons pour extraire l'acide chlorogénique des feuilles de tabac sec. Chinese Journal of Natural Medicines 2011.

acylation mangiférine

demande à ultrasons:
Mangiférine (1,3,6,7-tétrahydroxy-2- [3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxyméthyl) oxan-2-yl] xanthène-9-one; la formule: C19H18la11) Est un polyphénol de la structure C-glycosylxanthone qui se trouve dans de nombreuses espèces végétales. Mangiférine montre diverses activités pharmacologiques. L'acylation régiosélective de mangiférine peut être très efficace catalysé par lipase sous ultrasonication. Par rapport aux méthodes conventionnelles, la catalyse assistée par ultrasons excelle par les avantages du temps de réaction plus courts et des rendements plus élevés. Les conditions optimales pour l'acylation mangiférine à ultrasons ont été trouvés comme suit:
lipase: PCL, donneur d'acyle: acétate de vinyle; solvant de réaction: DMSO, température de réaction: 45 degrés C, l'énergie ultrasonique: 200W; rapport de substrat: donneur / mangiférine acyle 01/06, le chargement de l'enzyme: 6 mg / ml
Le rendement d'acylation régiosélective était jusqu'à 84%.
Dispositif Recommandation:
UP200St ou UP200Ht
Référence / Document de recherche:
cp .: Wang, Z .; Wang, R .; Tian, ​​J .; Zhao, B; Wei, X.F .; Su, Y.L .; Li, C.Y .; Cao, S.G .; Wang, L. (2010): L'effet des ultrasons sur acylation régiosélective de mangiférine catalysée par une lipase dans des solvants non aqueux. J. Asian Prod Nat. Res. 12/1, 2010. 56-63.

capsaicinoides

demande à ultrasons:
Extraction de capsaïcinoïdes (capsaïcine, nordihydrocapsaïcine) de piments: Capsaicinoides de Capsicum frutescens poivrons a été obtenu par extraction à ultrasons dans des conditions suivantes: solvant: 95% (v / v) d'éthanol, taux de solvant / masse de 10 ml / g, 40 min. le temps d'extraction de la sonication, l'extraction à 45 ° C la température. Rendement d'extraction: 85% des capsaïcinoïdes
Dispositif Recommandation:
UP400S

Silymarine du lait Thistle Seeds

demande à ultrasons:
extraction assistée par ultrasons a été effectuée en utilisant un appareil à ultrasons UP400S. Dans cette étude, une sonde à ultrasons de type corne a été utilisée avec un diamètre de 1,5 cm. 10 g de poudre de chardon-Marie non gras ont été pesés avec précision et dissous dans 100 ml de méthanol. Le bêcher a été conservé dans un bain d'eau et maintenu à une température de 25 ° C. La poudre de chardon-Marie dissoute dans le solvant a été traitée aux ultrasons pendant des intervalles de temps différents (30, 60, 90, 120 et 150 min.) Après chaque intervalle, la solution a été filtrée sur un papier filtre Whatman et chaque filtrat (environ 80 ml) évaporateur rotatif jusqu'à atteindre 30 ml de solution et l'absorbance des composés phénoliques a été mesurée avec un spectrophotomètre UV-visible à une longueur d'onde de 517 nm selon la méthode DPPH. Comme prévu, l'augmentation des temps d'extraction a entraîné une augmentation des teneurs en silymarine.
Les auteurs de l'étude ont constaté que l'extraction par ultrasons afin d'obtenir les extraits alcooliques est l'une des meilleures techniques pour remplacer les techniques conventionnelles. L'extraction par ultrasons a été prouvé pour obtenir une meilleure qualité de l'extrait. D'autres avantages sont un gain de temps d'être plus efficace, etc.
Dispositif Recommandation:
UP400S
Référence / Document de recherche:
Çağdaş, E .; Kumcuoğlu, S .; Güventürk, S .; Tavman, S. (2011): Extraction assistée par ultrasons des composants du lait Silymarin graines de chardon (mariendistel L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.

stévioside

demande à ultrasons:
Des échantillons de feuilles de stévia 10g sec et de masse ont été extraites dans 100 ml d'eau sous agitation continue (avec un agitateur magnétique). La valeur du pH a été contrôlé avec un pH de 0,01 M de phosphate de sodium 7. L'échantillon a été placé dans un bêcher en verre de 150 ml et soumis à une sonication avec un appareil à ultrasons de type sonde (UIP500hd, 20kHz, 500W). La pointe de la sonotrode a immergé environ 1,5 cm dans la suspension de feuilles de stévia. Le dispositif à ultrasons a été réglé pour une sortie de puissance de 350W. Un traitement doux de sonication de 350 W pendant 5 à 10 min. à une température de traitement constante de 30 ° C a donné un rendement de rébaudioside A 30-34g par échantillon de 100 g. Après sonication, la solution d'extrait a été centrifugé et filtré à travers une membrane microporeuse de 0,45 pm; le filtrat a été prélevé pour l'analyse de la teneur totale en rébaudioside A. Le rendement d'extraction de la teneur totale rebaudioside A a été analysé par HPLC.
Par l'extraction assistée par ultrasons sans solvant, avec un rendement élevé de rébaudioside A a été obtenu par rapport aux méthodes d'extraction traditionnelles telles que l'extraction de la chaleur ou de la macération.
Dispositif Recommandation:
UIP500hd

terpènes

demande à ultrasons:
L'extraction des composés volatils, tels que les terpènes, des inflorescences d'un type de fibre Cannabis sativa L. cultivar peut être améliorée par ultrasons. Des études ont montré que, après une courte sonication les terpènes ciblés sont déjà libérés de la matière végétale.
Les résultats montrent que le traitement par ultrasons ne dépasse pas 5 min permet d'obtenir une concentration accrue de terpènes en comparaison avec macération. Au lieu de cela, un traitement aux ultrasons de plus de 5 min a augmenté la concentration de δ-9-tetraidrocannabinol (THC).
protocole de sonication:
L'extraction assistée par ultrasons de terpènes a été effectuée en utilisant un 200W sonde de type appareil à ultrasons. Le dispositif à ultrasons est fixé à l'amplitude de 25%. Trois aliquotes de 50 g de inflorescences séchées ont été ajoutées chacune avec 250 ml d'éthanol à 70% v / v, qui a été utilisé solvant d'extraction. Chaque bêcher et son contenu ont été immergés dans un bain de glace. La sonication a été effectuée pendant 5, 10 et 15 min. Pendant le Extraction par ultrasons procédure, une dissipation rapide de la chaleur en continu a été assurée pour maintenir la température de traitement inférieure à 30 ° C. Après extraction, les mélanges ont été filtrés sous vide à travers un papier Whatman n ° 3, et on a éliminé le solvant par une evaporation rotative sous vide. Chaque essai d'extraction a été réalisée en triple, avec trois échantillons différents.
Ultrasons a été trouvé être une alternative intéressante à la macération pour extraire des composés volatils de inflorescence de cannabis, mais montre également que le traitement par ultrasons ne doit pas être plus de 5 minutes pour obtenir une meilleure récupération de terpènes. Au lieu de cela, un traitement aux ultrasons pendant plus de 5 minutes a augmenté la concentration de δ-9-tetraidrocannabinol (THC). L'extrait de Cannabis sativa inflorescences obtenus par extraction aux ultrasons effectuée pendant 5 minutes peut être utilisée comme ingrédient pour des parfums ou arômes pour boissons. Il peut être utilisé comme solution de rechange pour le chanvre industriel, où les tiges sont utilisées pour les extraits de l'industrie de la fibre et inflorescences pour l'industrie cosmétique et alimentaire.
Dispositif Recommandation:
UP200St ou UP200Ht avec sonotrode / sonde S26d14
Référence / Document de recherche:
. De Porto, C; Decorti, D;. Natolino, A. (2014): “extraction par ultrasons assistée de composés volatils provenant industriel Cannabis sativa L. inflorescences”. IJARNP 2014, 7 / 1. 14.8.

l'extraction de la vanilline à partir de fèves de vanille préparée

demande à ultrasons:
extraction de la vanilline a été optimisé sous sonication. Par conséquent, les 100 watts de l'appareil à ultrasons (20 kHz) a été exploité en mode pulsé (cycles: 5 sec suivi par le 5 sec hors tension..).
Les meilleurs résultats ont été obtenus pour l'extraction par ultrasons avec 40% d'éthanol pendant 1 heure à 30 ° C. Pour comparer les résultats avec les méthodes classiques d'extraction, le bain d'eau et extractions bain à ultrasons ont également été effectuées. Les résultats ont montré que l'optimisation de l'extraction de la vanilline par cornet à ultrasons avec 40% d'éthanol pendant 1 heure à 30 ° C a été comparée à l'extraction du bain d'eau avec 40% d'éthanol à 56 ° C pendant 15 heures.
Dispositif Recommandation:
UP100H
Référence / Document de recherche:
Rasoamandrary, N .; Fernandes, A. M .; Bashari, M .; Masamba, K .; Xueming, X. (2013): Extraction améliorée de vanilline 4-hydroxy-3-méthoxybenzaldéhyde de haricots Cured vanille par extraction assistée par ultrasons: Comparaison de l'ultrason et eau chaude bain d'extraction. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.

Ziziphus jujube - extraction de composés phénoliques de jujube

demande à ultrasons:
Pour l'extraction assistée par ultrasons de composés phénoliques de jujube (Ziziphus jujube), un appareil à ultrasons de type sonde de haute intensité Uf200 ः avec une puissance de 200W et de la fréquence de 24 kHz a été utilisé. Le dispositif à ultrasons est équipée de la sonotrode micro-pointe S2 (pointe de diamètre 2 mm), qui a été immergé dans un bain d'eau dans lequel un verre de précipité avec l'échantillon a été placé (dimensions internes: 280: 195: 135 mm). Amplitude des vibrations ultrasoniques est de 100% de la puissance nominale (amplitude maximale de 260 pm) et de la puissance acoustique de 0,171402 W et l'intensité de 21,8346 W / cm2 .Procédé intensité ultrasonore a été déterminée par colorimétrie en mesurant l'augmentation de la température dans le temps de la suspension dans des conditions adiabatiques . La procédure d'extraction par ultrasons a été utilisé pour l'extraction de composés phénoliques totaux à partir d'échantillons en fonction de la conception expérimentale (pour optimisation).
Dispositif Recommandation:
Uf200 ः avec sonotrode S2
Référence / Document de recherche:
Fooladi, H .; Mortazavi, S. A .; Rajaei, A .; Elhami Rad, A.H .; Salar Bashi, D .; Savabi Sani Kargar, S. (2013): optimiser l'extraction de composés phénoliques de jujube (Ziziphus jujube) en utilisant la méthode d'extraction assistée par ultrasons. IECFP 2013.

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extraction par ultrasons peut être effectuée en mode discontinu et en mode d'écoulement continu. (Cliquez pour agrandir!)

installation de traitement par ultrasons avec UIP1000hd pour l'extraction à partir de feuilles de boldo dans un lot. [Petigny et al. 2013]

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Qu'il faut savoir

Homogénéisateurs de tissus par ultrasons sont souvent dénommés sonicateur à sonde, lyser ultrasonique, disruptor ultrasons, meuleuse ultrasons, sono-rupteur, sonifier, dismembrator sonic, perturbateur cellulaire, disperseur ultrasonique ou dissolver. Les différents termes proviennent de diverses applications qui peuvent être satisfaites par la sonication.