מיצוי מים יעיל ביותר באמצעות אולטרסאונד כוח

מיצוי מים של תרכובות בוטניות (למשל, מיצוי מים קרים או חמים, מיצוי מים בלחץ והפקת מים תת קריטיים) ניתן לשפר ביעילות על ידי ultrasonication. מיצוי מים בסיוע אולטרסאונד לא רק נותן תשואות גבוהות יותר ומפחית את זמן העיבוד, אלא גם גורם לצריכת אנרגיה נמוכה יותר, תנאי מיצוי מתונים יותר ותמציות באיכות גבוהה בהשוואה לטכניקות החילוץ הקונבנציונליות. הפקת מים אולטרה סאונד משמש בהצלחה להפקת תרכובות צמחיות רבות כולל אלקלואידים, פלבנואידים, גליקוזידים, תרכובות פנוליות ופוליסכרידים.

מיצוי מים אולטרה סאונד של תרכובות אקטיביות

מים הם הממס הקוטבי ביותר, מה שהופך אותו ממס גדול עבור תרכובות קוטביות. בשל טבע לא רעיל וידידותי לסביבה, מים יהיו הממס האידיאלי עבור כל תמצית בוטנית. עם זאת, מרכיבים פחות קוטביים ולא קוטביים הם גרועים או בכלל לא מתמוססים במים. בנוסף, ללא כל קידום העברה המונית, תהליך החילוץ במים יהיה איטי להפליא ובכך לא כלכלי. בעוצמה גבוהה, אולטרסאונד בתדר נמוך היא טכניקת מיצוי יעילה מאוד, המספקת ערבוב אינטנסיבי והעברת מסה. לכן, החילוץ הקולי ידוע היטב כדי לספק יתרונות משמעותיים על פני שיטות החילוץ הקונבנציונליות. יתרונות אלה כוללים תשואות גבוהות יותר, עיבוד מהיר, מחזורי אצווה מהירים ומהירים, כמו גם מיצוי מוטבע מתמשך, שימוש בממסים ירוקים, תנאי מיצוי קלים, אשר משמרים את תרכובות התמצית, בטיחות בפעולה, ומדרגיות קלה לתפוקות גדולות לייצור מסחרי. (cf. Zabot et al., 2021)

מיצוי מים חמים משופר על ידי Ultrasonication

הפרמטרים הקובעים את הפקת הצמחים במהלך הפקת מים הם טמפרטורה, זמן, לחץ ושטח פנים של חומר צמחי. תמצית מים חמים ניתן להכין במהלך זמן קצר יחסית בשל הטמפרטורה הגבוהה של מים.
הפתרון: תשואה ושיעור החילוץ יכול להיות משופר באופן משמעותי כאשר ערבוב קולי מוחל. מים חמים לבד יש רק יכולת מוגבלת לשבור מבני תאים וטמפרטורות גבוהות לעתים קרובות לפגוע או להרוס תרכובות חום-labile, כך איכות התמצית סובלת. כאשר מיצוי קולי משולב עם מיצוי מים חמים, הטמפרטורה יכולה להיות מופחתת באופן דרסטי (למשל מ 100 מעלות צלזיוס עד 50 מעלות צלזיוס), אשר מונע השפלה תרמית של החומרים הבוטניים שחולצו, מגביר את התשואה הכוללת, וחוסך אנרגיה. cavitation אולטרה סאונד הוא העיקרון מאחורי תופעת החילוץ הקולי. Cavitation אולטרה סאונד (או אקוסטי) הם כוחות מכניים גרידא, אשר לשבור קירות תא, לשחרר את תרכובות היעד ולשפר את העברת ההמונים בין פנים התא לבין המים (ממס). לכן, מיצוי מים קולי מספק תוצאות חילוץ מצוינות.

מיצוי מים קרים משופר על ידי Ultrasonication

מיצוי מים קרים (עירוי מים קרים) הוא באופן משמעותי יותר לא יעיל, שכן השימוש במים חמים נמנע. מים קרים או בטמפרטורת החדר אינם מחלצים היטב תרכובות בוטניות, שכן המים הקרים ספוגים ממש לאט בחומר הצמחי והעברת ההמונים כמעט זניחה. היתרון של מיצוי מים קרים טמון בהימנעות של כל עליית טמפרטורה ובכך למנוע השפלה תרמית של תרכובות רגישות לחום. עם זאת, דינמיקת החילוץ הגרועה מאוד הופכת את הפקת המים הקרים הקונבנציונלית לבלתי סבירה לייצור מסחרי. לכן עירוי מים קרים משמש כמעט אך ורק בשלב ניסיוני בשל איטיות וחוסר יעילות.
הפתרון: עם כניסתו של ultrasonication לתוך מיצוי מים קרים, האיטיות וחוסר היעילות של טבילת מים קרים ניתן להתגבר בקלות. מיצוי המים הקרים המוגברים באולטרסאונד מאפשר לשמור על טמפרטורות מיצוי קרות, תוך צימוד כוחות גזירה אינטנסיביים למדיום הנוזלי המוצק. כתוצאה ממנגנון החילוץ הקולי, קירות התא נפתחים והתרכובות הבוטניות משתחררות במהירות למים. מיצוי מים קרים אולטרה סאונד ועירוי הופך את ההשריה הקרה לתהליך יעיל מאוד נותן תשואות גבוהות, תמציות באיכות גבוהה בתוך זמן חילוץ קצר.

מיצוי מים בלחץ בשילוב עם Ultrasonication

מיצוי אולטרה סאונד מאופיין על ידי מיקרו-ערבוב, אשר באמצעות תנודות, מקדם פיזור גדול יותר של הממס לתוך החלקיק ומפנים החלקיק אל פני השטח, מעצימים את העברת המסה. בנוסף, ultrasonication מקטין את גודל החלקיקים של החומר הסלולארי, מה שמוביל להשפעות משופרות של מיצוי נוזלי בלחץ בסיוע באולטרסאונד. חלקיקים קטנים יותר של כ. 0.68 מ"מ להראות תשואות גבוהות יותר מאשר חלקיקים גדולים יותר (כ. 1.05 מ"מ) כמו שטח פנים גבוה יותר מאפשר העברת מסה מוגברת באופן משמעותי ובכך תשואות החילוץ משופרות. (cf. Zabot et al., 2021)

מיצוי מים קרים בלחץ יעיל עם כוח-אולטראסאונד

תחת לחץ גבוה, החדירה של מים קרים לתוך רקמות הצמח הוא הקל פיטוכימיקלים מסיסים במים מומסים מבלי לגרום לריקבון תרמי. ניתן לחבר את שיטת מיצוי המים הקרים בלחץ גבוה עם אולטרסאונד לבידוד משופר של מרכיבים בוטניים קוטביים ולא קוטביים. מים כממס לא רעיל, זול וידידותי לסביבה הוא חלופה אטרקטיבית לממס אורגני, במיוחד כשמדובר בייצור של מזון צמחי, טיפולי ותוספי תזונה.
עבור מיצוי מים קרים בלחץ מוגבר באולטרסאונד, בדיקה קולית (sonotrode) משולבת במיכל החילוץ או בתא הזרימה. טנק או תא זרימה הם בדרך כלל בלחץ עם לחצים בין 5 ל 100 barg בהתאם תרכובות תמצית ממוקדת. Hielscher אולטרסוניקה מספקת אפילו כורים קוליים תעשייתיים מותאמים אישית ותא זרימה, אשר יכול בלחץ עד 300barg המאפשר להגדיר את הלחץ האופטימלי של תהליך החילוץ שלך.

מיצוי מים סופר קריטי משופר על ידי Sonication

מיצוי מים תת קריטי משופר באולטרסאונד היא טכניקה סינרגטית נוספת, שבה אולטרסאונד כוח משפר את העברת ההמונים בין מוצק לנוזל. מיצוי מים תת-קריטיים (SWE) – ידוע גם בשם מיצוי מים חמים בלחץ או מיצוי מים מחוממים במיוחד – היא טכניקה פחות נפוצה להפקת תרכובות בוטניות עם קוטביות נמוכה יותר. בהפקת מים תת-קריטיים, מים במצבם העל-קריטי משמשים כממסים.
מהו מים תת-קריטיים ומדוע מים תת-קריטיים הם ממס טוב להפקת תרכובות צמחיות פחות קוטביות? "למים יש תכונות תרמודינמיות רבות המושפעות מאוד מטמפרטורה ולחץ. בהתאם לתנאים, ניתן לשנות את מצבו הפיזי (מוצק, נוזלי או גז), התנהגות תרמית, צפיפות או צמיגות. על ידי הגדלת הטמפרטורה והלחץ על פני נקודה המכונה נקודה קריטית (המוגדרת ב 221 בר ו 374 °C (374 °F), מים יכולים להגיע למצב סופר קריטי. בתנאים תת-קריטיים, המתאימים לטמפרטורות שבין 100 מעלות צלזיוס לטמפרטורה קריטית (374 מעלות צלזיוס) ולחץ בין סרגל אחד ללחץ קריטי (221 בר) כדי למנוע אידוי, קוטביות המים פוחתת; זה עושה מים ממס טוב יותר להפקת תרכובות ביואקטיביות אורגניות שונות." (לי וכמט, 2019)
כאשר אולטרסוניקה משולבת עם מיצוי מים תת קריטי, יעילות החילוץ ניתן לשפר על ידי הגדלת תפוקת התמצית והפחתת זמן החילוץ. לקבלת תוצאות אופטימליות, הלחץ בכור אצווה בלחץ סגור או כור תא זרימה צריך להגיע לפחות פי שניים גבוה כמו לחץ האדים של מים. (אתה יכול למצוא טבלה של לחץ האדים של מים בסוף דף זה.)
הואנג ואח ' (2010) חקר את השפעות החילוץ של תדר נמוך, אולטרסאונד בעוצמה גבוהה בשילוב עם מיצוי מים תת קריטי. בדיקה קולית הוא אפוא מצמיד לתוך הקומקום של מכשיר מיצוי מים תת קריטי כדי לחלץ שמן נדיף מ Lithospermum אריתרורהיזון. התוצאות הראו כי אפקט שיפור בסיוע אולטרסאונד של 20 KHz היה טוב יותר מזה של 36 KHz והגדיל עם כוח היציאה (מ 0 ל 250 W). תפוקת הפקת המים התת-ביקורתית עלתה מ-1.87% ל-2.39% באמצעות תנודה קולית (250 W, 20 KHz) בטמפרטורה של 160 מעלות צלזיוס ולחץ של 5 MPa במהלך הליך חילוץ של 25 דקות. Ultrasonication יכול לשפר לא רק את תשואת החילוץ, אלא גם את שיעור החילוץ ובכך לחסוך זמן.
מיצוי מים תת קריטי בסיוע אולטרה סאונד ניתן להפעיל בלחצים נמוכים יותר (למשל, 5barg) מאשר מיצוי מים תת קריטי קונבנציונאלי (למשל, 10MPa), אשר חוסך עלויות אנרגיה והופך את הליך החילוץ בטוח יותר.

היתרונות של מיצוי בוטני אולטרה סאונד

שניהם, מחקר מדעי ויישום תעשייתי להדגים כי מיצוי בסיוע אולטרסאונד היא טכניקה אמינה וקלה לתפעול, אשר אינו דורש רקע טכני או הכשרה אינטנסיבית. יעילות מיצוי גבוהה מאוד, תשואות גבוהות, עלויות תפעול נמוכות, כמו גם עלויות השקעה נמוכות (במיוחד בהשוואה לטכניקות אחרות כגון CO₂ מסחטים) ועלויות אנרגיה נמוכות הם היתרונות העיקריים של מסחטות קוליות מסוג בדיקה.
יתרונות נוספים, שהופכים את טכנולוגיית החילוץ הקולית לשיטה המועדפת, הם תמציות באיכות גבוהה בשל טמפרטורות חילוץ נמוכות, תוצאות אמינות (יכולת חזרה / רבייה), מדרגיות ליניארית לחלוטין לכל רמת ייצור, כמו גם תחזוקה נמוכה.
"יתרונות אחרים הקשורים לשימוש של חילוץ מסוג בדיקה קולית הם טיפול קל של תמצית, ביצוע מהיר, ללא שאריות, תשואה גבוהה, ידידותי לסביבה, איכות משופרת ומניעה של השפלה לחלץ."
(cf. Chemat and Khan, 2011)

Ultrasonicators ביצועים גבוהים עבור מיצוי מים

מחלצי אולטרסוניקה Hielscher מבוססים היטב בתחום של מיצוי בוטני, לא משנה מה ממס משמש. מפיקי חילוץ – שניהם, יצרני תמצית נישה קטנים ובלעדיים, כמו גם יצרני מסה בקנה מידה גדול – למצוא בתיק הציוד הרחב של Hielscher את ציוד החילוץ הקולי האידיאלי לדרישות הייצור שלהם. הגדרות תהליך מוטבעות מתמשכות זמינות וניתן לשלוח אותן מהמדף. מתאים לעבוד עם כל ממס, מיצוי קולי יכול להיות מיושם בגמישות עבור כל הפקת חומר צמחי. שימוש במים כממסים מאפשר לייצר תמציות אורגניות מאושרות ללא שימוש באתנול "אורגני" יקר מאוד. (כמובן, החומר הצמחי חייב להיות גדל באופן אורגני כדי לייצר תמצית מים אורגניים).

מיצוי יעילות גבוהה עם אולטרסוניקה Hielscher

Hielscher אולטרה סאונד מסחטות ביעילות לשבש את תאי הצמח, להגדיל את שטח הפנים של החומר הצמחי עבור חדירת ממס, והעברת מסה לשחרור פיטוכימיקלים (מטבוליטים משניים). מחלצי Hielscher, שתוכננו בכל הנוגע לידידות המשתמש, מותקנים במהירות וניתן להפעילם בבטחה ובאופן אינטואיטיבי.

עמידה בתקני האיכות הגבוהים ביותר – מעוצב & מיוצר בגרמניה

החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של Ultrasonicators Hielscher נועדו להבטיח תוצאות חילוץ קוליות אמינות מחומר הגלם הבוטני שלך עם תוצאות לשחזור ופעולה בטוחה וידידותית למשתמש. חוסן, אמינות, פעולה 24/7 תחת עומס מלא ותפעול פשוט מנקודת מבטו של העובד הם גורמי איכות נוספים, מה שהופך את הירושר ultrasonicators חיובי.
מחלצי Hielscher אולטרסוניקה משמשים ברחבי העולם בהפקה פיטוכימית באיכות גבוהה. הוכח להניב תרכובות בוטניות באיכות גבוהה, מחלצים אולטראסאונד Hielscher משמשים לא רק על ידי בעלי מלאכה קטנים יותר של תמציות מיוחדות ובוטיק, אלא בעיקר בייצור תעשייתי של תמציות זמינות מסחריות נרחבות, תוספי תזונה, וטיפולים. בשל החומרה החזקה שלהם ותוכנה חכמה, מעבדי אולטראסאונד Hielscher ניתן להפעיל בקלות ומנוטר.

פרוטוקול נתונים אוטומטי

על מנת לעמוד בתקני הייצור של מזון, תוסף תזונה ומוצרים טיפוליים, יש לפרט את תהליכי הייצור ולרשום. Hielscher אולטרסוניקה התקנים קוליים דיגיטליים תכונה פרוטוקול נתונים אוטומטית. בשל תכונה חכמה זו, כל הפרמטרים תהליך חשוב כגון אנרגיה קולית (אנרגיה כוללת נטו), טמפרטורה, לחץ וזמן מאוחסנים באופן אוטומטי על כרטיס SD מובנה ברגע המכשיר מופעל. ניטור תהליכים והקלטת נתונים חשובים לתקנון רציף של תהליכים ולאיכות המוצר. על ידי גישה לנתוני התהליך שנרשמו באופן אוטומטי, באפשרותך לתקן ריצות sonication קודמות ולהעריך את התוצאה.
תכונה נוספת ידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק בדפדפן של המערכות הקוליות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שלט דפדפן מרוחק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.
רוצה ללמוד עוד על היתרונות של מיצוי מים קולי מחומרים צמחיים? צרו קשר עכשיו כדי לדון בתהליך הייצור של התמצית הבוטנית שלכם! הצוות המנוסה שלנו ישמח לחלוק מידע נוסף על מיצוי קולי, מערכות קוליות שלנו ותמחור!

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

מידע טכני על מיצוי מים אולטרה סאונד

שיטות מיצוי קונבנציונליות כגון השרייה, עירוי, חלחול, מרתח, מיצוי ריפלוקס, זיקוק קיטור, סובלימציה ולחיצה משמשים בדרך כלל בהפקת תרכובות מרפא מצמחים. החסרונות של שיטות אלה כוללים תהליך גוזל זמן, טוהר לקוי ויעילות נמוכה.

פרמטרי תהליך המשפיעים על החילוץ הקולי אולטרה סאונד

מיצוי בסיוע אולטרה סאונד ידוע תכונות ייחודיות שלה ויתרונות, אשר הופכים sonication טכניקת החילוץ מעולה בהשוואה לשיטות החילוץ קונבנציונליות של תרכובות בוטניות. יתרון מרכזי של מיצוי בסיוע אולטרסאונד טמון הסתגלות מדויקת של גורמי עיבוד קולי (כגון משרעת, זמן, טמפרטורה, לחץ), המאפשר לכוון את התהליך הקולי בצורה אופטימלית לתרכובת היעד. לכל חומר צמחי יש פרמטרי מיצוי אידיאליים, שתחתיו מושגים התשואה הטובה ביותר, איכות ושיעור החילוץ. תהליך החילוץ הקולי מאפשר להתאים את תנאי החילוץ האופטימליים האלה בצורה מושלמת.

משרעת קולי

המשרעת היא תזוזת רטט של הבדיקה הקולית (sonotrode). ככל שהמשרעת גבוהה יותר, כך הרטט והקוויטציה חזקים יותר בנוזל sonicated. Hielscher אולטרסוניקה הוא spezialized ב ultrasonicators סוג בדיקה ביצועים גבוהים, אשר יכול לספק משרעת מתכווננת בדיוק. בדיקות מותאמות אישית, אשר יכול לספק עד 200μm בפעולה רציפה 24/7 זמינים מהמדף. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית יכול להיות מיוצר בקלות, מדי.
המשרעת היא אחת – אם לא היחיד ביותר – פרמטר חשוב להפקת צמחים יעילה. משרעת גבוהה ליצור את הכוחות הנדרשים כדי לשבור את קירות התא ולשחרר את החומר התאי. ובכך, ultrasonication ביצועים גבוהים הופך להיות כל כך יעיל במיצוי בוטני.

זמן / משך הטיפול באולטרסאונד

מיצוי בסיוע אולטרסאונד הוא בדרך כלל הרבה יותר קצר מאשר שיטות מסורתיות, שכן sonication משחרר את התרכובות הבוטניות בשיעורי מיצוי גבוהים משמעותית. Ultrasonication מאפשר הליכי חילוץ קצרים יותר, אשר משמר את התרכובות שחולצו נגד עיבוד יתר. עיבוד קצר יותר עקב אולטרסאונד פירושו תפוקה גבוהה יותר ואיכות תמצית גבוהה יותר.

טיפול אולטרה סאונד פעמו

פעימה אולטרה סאונד הוא מצב טיפול, שבו הטיפול אולטרסאונד מופסק על ידי מחזורי הפסקה מוגדרים (למשל 50% מחזור החובה: 30 שניות. ON, 30 שניות. OFF; 100% cyle החובה: sonication רציף ללא הפסקות) מחזור החובה של אולטרסאונד (הידוע גם בשם מצב דופק או מחזורי פעימה קוליים) מתייחס לאחוז הזמן שבמהלכו אולטרסאונד הוא מצמיד לתוך בינוני (משך הדופק) על פני תקופת דופק אחת. לדוגמה, מצב מחזור של 50% יהיה 30 שניות. במהלך מחזור ההפסקה של מחזור החובה, הנוזל sonicated מגיע לזמן מוגדר (למשל, 30 שניות.) בחזרה למצב ללא הפרעה, אשר טוב לפיזור חום על מנת לשמור על טמפרטורת עיבוד היעד. מחזור החובה של sonication הוא פחות חשוב מחזור החובה עבור יעילות החילוץ, אבל משמש כדי לשמור על טמפרטורת תהליך מסוימת.

לחץ הידרוסטטי

לחץ הוא עוד פרמטר חשוב מאוד עבור תהליכים קוליים. החלת לחץ הידרוסטטי על המדיום sonicated משפיע על עוצמת cavitation. תחת תנאי לחץ גבוהים, עוצמת cavitation קולי (אקוסטי) הוא מוגבר. Hielscher אולטרסוניקה מציעה סוגים שונים של כורי אצווה קולי ותאי זרימה, אשר ניתן ללחוץ על תוצאות sonication מוגברת.

טמפרטורת מיצוי

כמו כל טיפול מכני, ultrasonication גורם לעלייה בטמפרטורה, אשר בהתאם לחוק השני של תרמו-דינמיקה. עם זאת, ultrasonication היא טכניקת טיפול לא תרמית, שכן טיפולים בסיוע אולטרסאונד מבוססים על כוחות מכניים גרידא (המכונה גם כוחות סונומכניים). טמפרטורת החילוץ במהלך החילוץ הקולי ניתן לשלוט ביעילות ולשמור בתוך טווח טמפרטורות נבחר מסוים. כל מעבדי האולטרה סאונד הדיגיטליים של Hielscher מצוידים בחיישן טמפרטורה לצריבה ותוכנה חכמה, שם ניתן להגדיר טווח טמפרטורות מסוים לתהליך. בכל פעם טווח טמפרטורות זה הוא חרג, ultrasonicator עוצר עד הטמפרטורה היא בטווח שנבחר שוב וממשיך ואז באופן אוטומטי את הליך sonication. תכונה חכמה זו של Ultrasonicators Hielscher מאפשרת תהליך sonication לשליטה מדויקת ותוצאות אידיאליות.
מאז טמפרטורת החילוץ עשוי להיות שונה כל תרכובות בוטניות וצמח, הטמפרטורה היא גורם חשוב, אשר לא צריך להיות מוזנח במהלך אופטימיזציה תהליך קולי. לדוגמה, 80°C נמצאה אידיאלית להשגת תשואה מקסימלית של פלבנואידים מסופורה flavescens, בעוד התוצאות הטובות ביותר הושגו ב 50°C להפקת arabinoxylan מסובאן חיטה.

השתמש בכל ממס לחילוץ אולטרה סאונד

תרכובות בוטניות שונות יש קוטביות שונה, אשר משפיעים על המסיסות שלהם בממסים שונים. לדוגמה, סאפונינים ופוליסכרידים הם קוטביים יותר ומראים מסיסות טובה במים, שכן מים הם קוטביים מאוד. תרכובות פנוליות כגון אנתוציאנינים וחומצה כלורוגנית, לעומת זאת, הן די לא קוטביות ולכן מתמוססות טוב יותר ממס פחות קוטבי כגון אתנול. לכן, הבחירה של ממס צריך להיעשות בהתאם למסיסות של תרכובות ממוקדות על מנת להשיג יעילות מיצוי גבוהה. לדוגמה, מים הם ממס טוב להפקת תרכובות קוטביות כגון פסילוסיבין מפטריות, כמו גם אוליגוסכרידים, גליקוזידים ופלבונואידים; בעוד תערובת מי אתנול עם ריכוז אתנול של 60% (v /v) מתאים החילוץ בסיוע באולטרסאונד של למשל, אפיגנין, baicalin ותרכובות לוטאולין.
קרא עוד על ממיסים, קוטביות ממס ואת הממסים המתאימים ביותר עבור החילוץ הקולי!

מים כממס מיצוי

מים הם הממס הקוטבי ביותר והוא מתאים להפקת מגוון רחב של תרכובות קוטביות. היתרונות העיקריים שלה כוללים את היכולת להמיס מגוון רחב של חומרים. יתר על כן, הוא זול, לא רעיל, בטוח ולא דליק. החסרונות שלה כוללים את הסלקטיביות החזקה עבור תרכובות קוטביות בשל הקוטביות הגבוהה שלה. בשל נקודת הרתיחה הגבוהה של 100°C, ריכוז התמצית (למשל באמצעות זיקוק או אידוי רוטור) דורש כמות גדולה של אנרגיה. יתר על כן, מים נוטים לצמיחת חיידקים ועובש.

תדר אולטרא סאונד

התדר הקולי סביב 20kHz הוקם כמו החזק ביותר ויעיל עבור החילוץ הבוטני. משפיע על היעילות של מיצוי בסיוע אולטרסאונד בהפקת תרכובות מרפא מצמחים. באופן כללי, התדר הקולי הנמוך (כלומר, בערך 20kHz) מייצר cavitation אינטנסיבי יותר (אפקטים סונומכניים), אשר גורם ליעילות גבוהה יותר של הליך החילוץ.

החומר הצמחי

חומרים צמחיים יכולים להשתנות במידה רבה במבנה ובקשיחות של התאים שלהם. בהתאם להרכב דופן התא, אשר עשוי להכיל תאית, hemicelluloses, ליגנין, פוליסכרידים פקטי, חלבונים, תרכובות פנוליות ולא צלולוזיות, ומים, קירות התא יכול להיות יציב או רך. סוגים וחלקים שונים של צמחים מכילים סוגים שונים וכמויות שונות של רכיבי דופן תא אלה. לכן כל סוג של צמח דורש פרמטרי עיבוד ספציפיים לתוצאות מיצוי אופטימליות.
כמו עוצמה יכולה להיות מכוונת במדויק, מחלצים אולטראסאונד Hielscher יכול להיות אמין לשבור קירות תא רך וקשה. קירות תא רך עשויים להזדקק פחות ultrasonication אינטנסיבי, בעוד מבני תאים יציבים ליהנות מטיפול אינטנסיבי יותר.
חומר הגלם למיצוי בוטני ניתן לקצור טרי (רטוב) או מיובש. מיצוי אולטרה סאונד מתאים הן טריים / רטובים, כמו גם צמחים מיובשים. גודל החלקיקים של מוצקי הצמח הוא גורם חשוב נוסף: שטח פנים גבוה (כלומר, גודל חלקיקים קטן) מועיל שכן הוא מספק אזור מגע גדול עבור כוחות גזירה cavitational קולי, וכתוצאה מכך יעילות גבוהה יותר. לכן, חומר צמחי הוא macerated או הקרקע לחתיכות קטנות (כ. 3-5mm).

מדוע הפקת אולטראסאונד השיטה הטובה ביותר?

יְעִילוּת

• תשואות גבוהות יותר
• תהליך החילוץ המהיר – בתוך דקות
• תמציות איכות גבוהה – הוצאה מתונה ובלתי תרמית
• ממיסים ירוקים (מים, אתנול, גליצרין, שמנים צמחיים, NADES וכו ')

פשטות

• הכנס-הפעל-הגדרת ותפעול בתוך דקות
• תפוקה גבוהה-להפקת תמצית בקנה מידה גדול
• פעולה בתוך מבחינת אצווה או רציפה
• התקנה פשוטה והפעלה
• נייד/ניידים – יחידות ניידות או בנויים על גלגלים
• סולם ליניארי מעלה – להוסיף עוד מערכת אולטראסאונד במקביל כדי להגדיל את הקיבולת
• ניטור ובקרה מרחוק – באמצעות PC, טלפון חכם או לוח
• אין צורך בפיקוח על תהליך – הגדרת והפעלה
• ביצועים גבוהים-מיועד לייצור רציף 24/7
• חוסן ותחזוקה נמוכה
• איכות גבוהה – עוצב ונבנה בגרמניה
• עומס מהיר והפרשות בין הרבה
• קל לניקוי

בְּטִיחוּת

• פשוט ובטוח לרוץ
• הוצאה מבוססת ממס פחות או ממס (מים, אתנול, שמנים צמחיים, גליצרין, וכו ')
• ללא לחצים וטמפרטורות גבוהות
• מערכות הוכחה לפיצוץ מורשה של ATEX
• קל לשליטה (גם באמצעות שלט רחוק)

---

---

ספרות/הפניות

• Ping-ping Huang, Ri-fu Yang, Tai-qiu Qiu, Wei Zhang & Chun-mei Li (2010): Ultrasound-Enhanced Subcritical Water Extraction of Volatile Oil from Lithospermum erythrorhizon. Separation Science and Technology, 45:10, 1433-1439.
• Zabot, G. L., Viganó, J., & Silva, E. K. (2021): Low-Frequency Ultrasound Coupled with High-Pressure Technologies: Impact of Hybridized Techniques on the Recovery of Phytochemical Compounds. Molecules, 26(17), 2021. 5117.
• Li, Ying; Chemat, Farid (2019): Plant Based “Green Chemistry 2.0”: Moving from Evolutionary to Revolutionary. Springer Science 2019.
• 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.