שאיבת מים יעילה במיוחד באמצעות אולטרסאונד עוצמתי

מיצוי מים של תרכובות בוטניות (למשל, שאיבת מים קרים או חמים, שאיבת מים בלחץ ושאיבת מים תת-קריטיים) יכול להיות משופר ביעילות על ידי אולטרה-סוניקציה. שאיבת המים בסיוע אולטרסאונד לא רק נותנת תפוקות גבוהות יותר ומקצרת את זמן העיבוד, אלא גם מביאה לצריכת אנרגיה נמוכה יותר, תנאי מיצוי מתונים יותר ותמציות באיכות גבוהה בהשוואה לטכניקות מיצוי קונבנציונליות. מיצוי מים אולטראסוני משמש בהצלחה למיצוי של תרכובות צמחיות רבות, כולל אלקלואידים, פלבנואידים, גליקוזידים, תרכובות פנוליות ורב-סוכרים.

מיצוי מים קולי של תרכובות ביו-אקטיביות

מים הם הממס הקוטבי ביותר, מה שהופך אותם לממס נהדר עבור תרכובות קוטביות. בשל אופיים הלא רעיל והידידותי לסביבה, מים יהיו הממס האידיאלי לכל תמצית בוטנית. עם זאת, רכיבים פחות קוטביים ולא קוטביים מתמוססים בצורה גרועה או כלל לא מתמוססים במים. בנוסף, ללא כל קידום העברה המונית, תהליך השאיבה במים יהיה איטי להפליא ולכן לא כלכלי. אולטרסאונד בעוצמה גבוהה ובתדר נמוך הוא טכניקת חילוץ יעילה מאוד, המספקת ערבוב אינטנסיבי והעברת מסה. לכן, מיצוי קולי ידוע כמספק יתרונות משמעותיים על פני שיטות מיצוי קונבנציונליות. יתרונות אלה כוללים תפוקות גבוהות יותר, עיבוד מהיר, מחזורי אצווה מהירים וכן מיצוי מוטבע רציף, שימוש בממיסים ירוקים, תנאי מיצוי מתונים, השומרים על תרכובות החילוץ, בטיחות בפעולה ומדרגיות קלה לתפוקות גדולות לייצור מסחרי. (ראה: Zabot et al., 2021)

מיצוי מים חמים משופר על ידי אולטרה-סוניקציה

הפרמטרים הקובעים את מיצוי התמציות הצמחיות במהלך מיצוי המים הם טמפרטורה, זמן, לחץ ושטח פנים של חומר צמחי. ניתן להכין תמצית מים חמים למשך זמן קצר יחסית בשל טמפרטורת המים הגבוהה.
הפתרון: ניתן לשפר באופן משמעותי את קצב התשואה והמיצוי כאשר מוחל ערבוב קולי. למים חמים לבדם יש יכולת מוגבלת בלבד לשבור מבני תאים וטמפרטורות גבוהות לעיתים קרובות פוגעות או הורסות תרכובות חום, כך שאיכות התמצית נפגעת. כאשר מיצוי על-קולי משולב עם מיצוי מים חמים, הטמפרטורה יכולה להיות מופחתת באופן דרסטי (למשל מ -100 מעלות צלזיוס ל -50 מעלות צלזיוס), מה שמונע השפלה תרמית של המרכיבים הבוטניים המופקים, מגדיל את היבול הכולל וחוסך אנרגיה. קוויטציה קולית היא העיקרון מאחורי תופעת המיצוי העל-קולי. קוויטציה על-קולית (או אקוסטית) הם כוחות מכניים גרידא, אשר שוברים את דפנות התא, משחררים את תרכובות המטרה ומשפרים את העברת המסה בין פנים התא למים (ממס). לכן, מיצוי מים קולי מספק תוצאות מיצוי מצוינות.

מיצוי מים קרים משופר על ידי אולטרה-סוניקציה

מיצוי מים קרים (עירוי מים קרים) אינו יעיל באופן משמעותי, שכן נמנע השימוש במים חמים. מים קרים או בטמפרטורת החדר אינם מוציאים תרכובות בוטניות היטב, מכיוון שהמים הקרים נספגים ממש לאט לתוך החומר הצמחי והעברת המסה כמעט זניחה. היתרון של שאיבת מים קרים טמון בהימנעות מכל עליית טמפרטורה ובכך מונע השפלה תרמית של תרכובות רגישות לחום. עם זאת, דינמיקת המיצוי הגרועה מאוד הופכת את מיצוי המים הקרים הקונבנציונלי לבלתי מעשי לייצור מסחרי. לכן עירוי מים קרים משמש כמעט אך ורק בשלב הניסוי בשל איטיות וחוסר יעילות.
הפתרון: עם הכנסת ultrasonication לתוך מיצוי מים קרים, איטיות וחוסר יעילות של השריית מים קרים ניתן להתגבר בקלות. שאיבת המים הקרים המוגברת באולטרסאונד מאפשרת לשמור על טמפרטורות מיצוי קרות, תוך צימוד כוחות גזירה אינטנסיביים לתוך התווך המוצק-נוזלי. כתוצאה ממנגנון המיצוי האולטרסוני, דפנות התא נפתחות והתרכובות הבוטניות משתחררות במהירות למים. מיצוי ועירוי מים קרים אולטראסוניים הופכים את ההשריה הקרה לתהליך יעיל ביותר המעניק תמציות גבוהות ואיכותיות בזמן מיצוי קצר.

מיצוי מים בלחץ בשילוב אולטרסוניקציה

מיצוי קולי מאופיין על ידי מיקרו ערבוב, אשר באמצעות תנודות, מקדם דיפוזיה גדולה יותר של הממס לתוך החלקיק מן הפנים של החלקיק אל פני השטח, הגברת העברת המסה. בנוסף, אולטרה-סוניקציה מפחיתה את גודל החלקיקים של החומר התאי, מה שמוביל להשפעות משופרות של מיצוי נוזל בלחץ בסיוע אולטרה-סאונד. חלקיקים קטנים יותר של כ-0.68 מ"מ מציגים תפוקות גבוהות יותר מחלקיקים גדולים יותר (כ-1.05 מ"מ) מכיוון ששטח פנים גבוה יותר מאפשר העברת מסה מוגברת משמעותית ובכך תפוקת מיצוי משופרת. (ראה: Zabot et al., 2021)

מיצוי יעיל בלחץ מים קרים עם אולטרסאונד כוח

בלחץ גבוה, חדירת מים קרים לרקמות הצמח מתאפשרת ופיטוכימיקלים מסיסים במים מומסים מבלי לגרום לפירוק תרמי. ניתן לשלב את שיטת מיצוי המים הקרים בלחץ גבוה עם אולטרסאונד לבידוד משופר של מרכיבים בוטניים קוטביים ולא קוטביים. מים כממס לא רעיל, זול וידידותי לסביבה הם חלופה אטרקטיבית לממס אורגני, במיוחד כשמדובר בייצור מזון ממקור צמחי, טיפולים ותוספי תזונה.
עבור מיצוי מים קרים בלחץ מוגבר אולטרה-סאונד, בדיקה קולית (סונוטרודה) משולבת במיכל החילוץ או בתא הזרימה. מיכל או תא זרימה הם בדרך כלל בלחץ עם לחצים בין 5 ל 100 barg בהתאם תרכובות תמצית ממוקד. Hielscher Ultrasonics מספק אפילו כורים קוליים תעשייתיים מותאמים אישית תא זרימה, אשר יכול בלחץ עד 300barg המאפשר להגדיר את הלחץ האופטימלי של תהליך החילוץ שלך.
 

מיצוי מים סופר-קריטי משופר על-ידי סוניקציה

מיצוי מים תת-קריטי משופר באולטרסאונד הוא טכניקה סינרגטית נוספת, שבה אולטרסאונד כוח משפר את העברת המסה בין מוצק לנוזל. שאיבת מים תת-קריטיים (SWE) – ידוע גם בשם מיצוי מים חמים בלחץ או מיצוי מים מחוממים במיוחד – היא טכניקה פחות נפוצה למיצוי תרכובות בוטניות עם קוטביות נמוכה יותר. בשאיבת מים תת-קריטית, מים במצבם הסופר-קריטי משמשים כממס.
מהם מים תת-קריטיים ומדוע מים תת-קריטיים הם ממס טוב למיצוי תרכובות צמחיות פחות קוטביות? "למים יש תכונות תרמודינמיות רבות המושפעות מאוד מטמפרטורה ולחץ. בהתאם לתנאים, ניתן לשנות את מצבו הפיזי (מוצק, נוזל או גז), התנהגות תרמית, צפיפות או צמיגות. על ידי העלאת הטמפרטורה והלחץ על נקודה המכונה נקודה קריטית (מוגדרת ב 221 בר ו 374 ° C), מים יכולים להגיע למצב סופר קריטי. בתנאים תת-קריטיים, המתאימים לטמפרטורות שבין 100°C לטמפרטורה קריטית (374°C) ולחץ בין 1 בר ללחץ קריטי (221 בר) כדי למנוע אידוי, קוטביות המים פוחתת; זה הופך את המים לממס טוב יותר למיצוי של תרכובות ביו-אקטיביות אורגניות שונות". (לי וחמאט, 2019)
כאשר אולטרסאונד משולב עם מיצוי מים תת-קריטי, ניתן לשפר את יעילות המיצוי על ידי הגדלת תפוקת התמצית וקיצור זמן המיצוי. לקבלת תוצאות מיטביות, הלחץ בכור אצווה בלחץ סגור או בכור תאי זרימה צריך להגיע לפחות פי שניים מלחץ האדים של מים. (אתה יכול למצוא טבלה של לחץ אדים של מים בסוף דף זה.)
Huang et al. (2010) חקרו את השפעות המיצוי של אולטרסאונד בתדר נמוך ובעוצמה גבוהה בשילוב עם שאיבת מים תת-קריטית. בדיקה על-קולית מוצמדת אפוא לקומקום של מכשיר מיצוי מים תת-קריטי כדי להפיק שמן נדיף מאריתרוריזון Lithospermum. התוצאות הראו כי אפקט שיפור בעזרת אולטרסאונד של 20 KHz היה טוב יותר מזה של 36 KHz וגדל עם כוח היציאה (מ 0 ל 250 W). תפוקת שאיבת המים התת-קריטית עלתה מ-1.87% ל-2.39% באמצעות תנודה על-קולית (250 W, 20 KHz) בטמפרטורה של 160 מעלות צלזיוס ולחץ של 5 מגפ"ס במהלך הליך שאיבה של 25 דקות. אולטרה-סוניקציה יכולה לשפר לא רק את תפוקת החילוץ, אלא גם את קצב המיצוי ובכך לחסוך זמן.
שאיבת מים תת-קריטיים בסיוע אולטרה-סאונד יכולה להתבצע בלחצים נמוכים יותר (למשל, 5barg) מאשר שאיבת מים תת-קריטית קונבנציונלית (למשל, 10MPa), מה שחוסך עלויות אנרגיה והופך את הליך השאיבה לבטוח יותר.

היתרונות של מיצוי בוטני קולי

הן המחקר המדעי והן היישום התעשייתי מוכיחים כי מיצוי בעזרת אולטרסאונד הוא טכניקה אמינה וקלה לתפעול, שאינה דורשת 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 מחלצים) ועלויות אנרגיה נמוכות הם היתרונות העיקריים של מחלצים קוליים מסוג בדיקה.
יתרונות נוספים, שהופכים את טכנולוגיית המיצוי האולטרסוני לשיטה המועדפת, הם תמציות באיכות גבוהה בשל טמפרטורות מיצוי נמוכות, תוצאות אמינות (חזרתיות / שחזור), מדרגיות ליניארית לחלוטין לכל רמת ייצור וכן תחזוקה נמוכה.
"יתרונות נוספים הקשורים לשימוש במיצוי מסוג בדיקה על-קולית הם טיפול קל בתמצית, ביצוע מהיר, ללא שאריות, תפוקה גבוהה, ידידותית לסביבה, איכות משופרת ומניעת התפרקות התמצית".
(ראה: Chemat and Khan, 2011)

מערך מיצוי לבידוד בוטני: סוג בדיקה ultrasonicator UP400STמסנן ואקום Büchi ומאייד רוטור למיצוי פיטוכימיקלים.,

Ultrasonicators ביצועים גבוהים עבור מיצוי מים

Hielscher Ultrasonics extractors מבוססים היטב בתחום מיצוי בוטני, לא משנה מה ממס משמש. חלץ יצרנים – שניהם, יצרני תמציות נישה קטנים ובלעדיים כמו גם יצרנים המוניים בקנה מידה גדול – למצוא בתיק הציוד הרחב של Hielscher את ציוד מיצוי קולי אידיאלי עבור דרישות הייצור שלהם. אצווה כמו גם הגדרות תהליך מוטבע רציף זמינים בקלות וניתן לשלוח אותם מהמדף. מתאים לעבודה עם כל ממס, מיצוי קולי יכול להיות מיושם באופן גמיש עבור כל מיצוי חומר צמחי. שימוש במים כממסים מאפשר לייצר תמציות אורגניות מאושרות ללא שימוש באתנול "אורגני" יקר מאוד. (כמובן, החומר הצמחי חייב להיות מגודל באופן אורגני כדי לייצר תמצית מים אורגנית).

מיצוי יעיל עם Hielscher Ultrasonics

Hielscher Ultrasonic extractors ביעילות לשבש תאים צמחיים, להגדיל את שטח הפנים של החומר הצמחי לחדירת ממס, והעברת מסה לשחרור phytochemicals (מטבוליטים משניים). תוכנן לגבי ידידותיות למשתמש, מחלצים Hielscher מותקנים במהירות והוא יכול להיות בטוח מופעל באופן אינטואיטיבי.

עמידה בתקני האיכות הגבוהים ביותר – מעוצב & מיוצר בגרמניה

החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של Hielscher ultrasonicators נועדו להבטיח תוצאות מיצוי קולי אמין מחומר הגלם הבוטני שלך עם תוצאות לשחזור ופעולה ידידותית למשתמש, בטוחה. חוסן, אמינות, פעולה 24/7 תחת עומס מלא ופעולה פשוטה מנקודת מבטו של העובד הם גורמי איכות נוספים, מה שהופך את Hielscher ultrasonicators חיובי.
Hielscher Ultrasonics extractors משמשים ברחבי העולם מיצוי phytochemical באיכות גבוהה. הוכח כמניב תרכובות בוטניות באיכות גבוהה, מסחטות קוליות של Hielscher משמשות 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, מעבדים קוליים Hielscher ניתן להפעיל בקלות ופיקוח.

פרוטוקול נתונים אוטומטי

על מנת לעמוד בתקני הייצור של מזון, תוספי תזונה ומוצרים טיפוליים, יש לפקח ולתעד את תהליכי הייצור. Hielscher Ultrasonics מכשירים קוליים דיגיטליים כוללים פרוטוקול נתונים אוטומטי. בשל תכונה חכמה זו, כל פרמטרי התהליך החשובים כגון אנרגיה קולית (אנרגיה כוללת נטו), טמפרטורה, לחץ וזמן מאוחסנים באופן אוטומטי על כרטיס SD מובנה ברגע שהמכשיר מופעל. ניטור תהליכים ורישום נתונים חשובים לסטנדרטיזציה מתמשכת של תהליכים ולאיכות המוצר. על-ידי גישה לנתוני התהליך המתועדים באופן אוטומטי, באפשרותך לשנות ריצות סוניקציה קודמות ולהעריך את התוצאה.
תכונה ידידותית למשתמש נוספת היא שלט הדפדפן של המערכות האולטרה-סוניות הדיגיטליות שלנו. באמצעות בקרת דפדפן מרחוק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.
רוצים ללמוד עוד על היתרונות של מיצוי מים קולי מחומרים צמחיים? צרו איתנו קשר עכשיו כדי לדון בתהליך ייצור התמציות הבוטניות שלכם! הצוות המנוסה שלנו ישמח לחלוק מידע נוסף על מיצוי קולי, מערכות קוליות שלנו ותמחור!

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:

מידע טכני על מיצוי מים אולטראסוני

שיטות מיצוי קונבנציונליות כגון maceration, עירוי, חלחול, מרתח, מיצוי ריפלוקס, זיקוק קיטור, סובלימציה וכבישה משמשים בדרך כלל מיצוי של תרכובות מרפא מן הצמחים. החסרונות של שיטות אלה כוללים תהליך גוזל זמן, טוהר ירוד ויעילות נמוכה.

פרמטרים של תהליך המשפיעים על מיצוי קולי

מיצוי בסיוע אולטרה-סאונד ידוע בתכונותיו וביתרונותיו הייחודיים, ההופכים את הסוניקציה לטכניקת המיצוי הטובה ביותר בהשוואה לשיטות מיצוי קונבנציונליות של תרכובות בוטניות. יתרון מרכזי של חילוץ בעזרת אולטרסאונד טמון ביכולת ההסתגלות המדויקת של גורמי עיבוד קוליים (כגון משרעת, זמן, טמפרטורה, לחץ), המאפשרת לכוונן את התהליך הקולי בצורה אופטימלית לתרכובת המטרה. לכל חומר צמחי יש פרמטרי מיצוי אידיאליים, שבמסגרתם מושגות התשואה, האיכות וקצב המיצוי הטובים ביותר. תהליך החילוץ האולטרסוני מאפשר להתאים את תנאי החילוץ האופטימליים הללו בצורה מושלמת.

משרעת קולית

המשרעת היא תזוזה רטט של הגשושית העל-קולית (סונוטרודה). ככל שהמשרעת גבוהה יותר, כך הרטט והקוויטציה בנוזל הסוניק עזים יותר. Hielscher Ultrasonics הוא spezialized בביצועים גבוהים בדיקה סוג ultrasonicators, אשר יכול לספק אמפליטודות מתכווננות במדויק. גשושיות מותאמות אישית, המסוגלות לספק עד 200μm בפעולה רציפה 24/7 זמינות מהמדף. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, ניתן לייצר בקלות גם סונוטרודים על-קוליים מותאמים אישית.
המשרעת היא אחת – אם לא הסינגל-רוב, – פרמטר חשוב למיצוי יעיל של הצמח. אמפליטודות גבוהות יוצרות את הכוחות הדרושים כדי לשבור את דפנות התא ולשחרר את החומר התוך-תאי. בכך, אולטרסוניקציה בעלת ביצועים גבוהים הופכת להיות כל כך יעילה במיצוי בוטני.

זמן / משך הטיפול האולטרסוני

מיצוי בעזרת אולטרסאונד הוא בדרך כלל קצר בהרבה מהשיטות המסורתיות, שכן סוניקציה משחררת את התרכובות הבוטניות בשיעורי מיצוי גבוהים משמעותית. אולטרה-סוניקציה מאפשרת הליכי מיצוי קצרים יותר, אשר משמרים את התרכובות המופקות מפני עיבוד יתר. עיבוד קצר יותר עקב אולטרסאונד פירושו תפוקה גבוהה יותר ואיכות מיצוי גבוהה יותר.

טיפול קולי בפולסים

פולסציה קולית היא מצב טיפול, שבו הטיפול באולטרסאונד מופסק על ידי מחזורי הפסקה מוגדרים (למשל מחזור עבודה של 50%: 30 שניות מופעל, 30 שניות. כבוי; 100% גליל חובה: סוניקציה רציפה ללא הפסקות) מחזור העבודה של אולטרסאונד (הידוע גם בשם מצב דופק או מחזורי פעימה קוליים) מתייחס לאחוז הזמן שבו אולטרסאונד מצומד למדיום (משך הדופק) על פני תקופת פעימה אחת. לדוגמה, מצב מחזור של 50% יהיה 30 שניות. מופעל, 30 שניות. כבוי. במהלך מחזור ההפסקה של מחזור עבודה, הנוזל הסוניק מגיע לזמן מוגדר (למשל, 30 שניות) חזרה למצב ללא הפרעה, וזה טוב לפיזור חום על מנת לשמור על טמפרטורת עיבוד המטרה. מחזור העבודה של סוניקציה הוא מחזור עבודה פחות חשוב ליעילות החילוץ, אך משמש לשמירה על טמפרטורת תהליך מסוימת.

לחץ הידרוסטטי

לחץ הוא עוד פרמטר חשוב מאוד עבור תהליכים קוליים. הפעלת לחץ הידרוסטטי על המדיום הסוני משפיעה על עוצמת הקוויטציה. בתנאי לחץ מוגבר, עוצמת הקוויטציה העל-קולית (אקוסטית) מוגברת. Hielscher Ultrasonics מציעה סוגים שונים של כורי אצווה קוליים ותאי זרימה, אשר ניתן ללחוץ על תוצאות סוניקציה מוגברת.

טמפרטורת מיצוי

כמו כל טיפול מכני, אולטרה-סוניקציה גורמת לעלייה בטמפרטורה, שהיא בהתאם לחוק השני של התרמו-דינמיקה. עם זאת, אולטרסוניקציה היא טכניקת טיפול לא תרמית, שכן טיפולים בסיוע אולטרסאונד מבוססים על כוחות מכניים גרידא (הנקראים גם כוחות סונומכניים). טמפרטורת החילוץ במהלך מיצוי קולי יכולה להיות נשלטת ומתוחזקת ביעילות בטווח טמפרטורות מסוים שנבחר. כל המעבדים האולטרסוניים הדיגיטליים של Hielscher מצוידים בחיישן טמפרטורה הניתן לחיבור ובתוכנה חכמה, שבה ניתן להגדיר טווח טמפרטורות מסוים לתהליך. בכל פעם שחורגים מטווח טמפרטורות זה, האולטרסאונד משתהה עד שהטמפרטורה נמצאת שוב בטווח שנבחר וממשיך באופן אוטומטי את הליך הסוניקציה. תכונה חכמה זו של אולטרסוניקטורים Hielscher מאפשרת תהליך סוניקציה לשליטה מדויקת ותוצאות אידיאליות.
מאז טמפרטורת המיצוי עשוי להיות שונה כל תרכובות בוטניות הצמח, הטמפרטורה היא גורם חשוב, אשר לא צריך להיות מוזנח במהלך אופטימיזציה תהליך קולי. לדוגמה, 80 מעלות צלזיוס נמצאו אידיאליות להשגת תפוקה מרבית של פלבנואידים מ-Sophora flavescens, ואילו התוצאות הטובות ביותר הושגו ב-50 מעלות צלזיוס עבור מיצוי ארבינוקסילן מסובין חיטה.

השתמש בכל ממס עבור מיצוי קולי

לתרכובות בוטניות שונות יש קטבים שונים, המשפיעים על מסיסותן בממיסים שונים. לדוגמה, ספונינים ורב-סוכרים הם קוטביים יותר ולכן מראים מסיסות טובה במים, שכן מים הם קוטביים מאוד. תרכובות פנוליות כגון אנתוציאנינים וחומצה כלורוגנית, לעומת זאת, הן די לא קוטביות וממיסות ולכן עדיף ממס פחות קוטבי כמו אתנול. לפיכך, בחירת הממס צריכה להיעשות בהתאם למסיסות של תרכובות ממוקדות על מנת להשיג יעילות מיצוי גבוהה. לדוגמה, מים הם ממס טוב למיצוי תרכובות קוטביות כגון פסילוסיבין מפטריות כמו גם אוליגוסכרידים, גליקוזידים ופלבנואידים; בעוד תערובת אתנול-מים עם וריכוז אתנול של 60% (V/V) מתאימה למיצוי בסיוע אולטרה-סאונד של תרכובות כגון אפיגנין, בייקלין ולוטאולין.
קראו עוד על ממסים, קוטביות הממסים והממסים המתאימים ביותר למיצוי קולי!

מים כממס מיצוי

מים הם הממס הקוטבי ביותר ומתאימים למיצוי מגוון רחב של תרכובות קוטביות. יתרונותיו העיקריים כוללים את היכולת להמיס מגוון רחב של חומרים. יתר על כן, הוא זול, לא רעיל, בטוח ולא דליק. חסרונותיו כוללים את הסלקטיביות החזקה לתרכובות קוטביות בשל הקוטביות הגבוהה שלו. בשל נקודת הרתיחה הגבוהה של 100 מעלות צלזיוס, ריכוז התמצית (למשל באמצעות זיקוק או אידוי רוטור) דורש כמות גדולה של אנרגיה. יתר על כן, מים נוטים לצמיחת חיידקים ועובש.

תדר קולי

התדר העל-קולי סביב 20kHz נקבע כחזק והיעיל ביותר למיצוי בוטני. משפיע על יעילות המיצוי בעזרת אולטרסאונד במיצוי תרכובות רפואיות מצמחים. באופן כללי, התדר העל-קולי הנמוך (כלומר, בערך 20kHz) מייצר קוויטציה אינטנסיבית יותר (השפעות סונומכניות), מה שמביא 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, סוכרים פקטיים, חלבונים, תרכובות פנוליות ולא צלולוסיות, ומים, קירות התא יכול להיות חזק או רך. סוגים וחלקים שונים של צמחים מכילים סוגים וכמויות שונות של רכיבי דופן התא הללו. לכן כל סוג של צמח דורש פרמטרים ספציפיים של עיבוד לקבלת תוצאות מיצוי אופטימליות.
מכיוון שניתן לכוונן את העוצמה במדויק, ניתן לשבור באופן אמין את קירות התאים הרכים והקשים. קירות תאים רכים עשויים להזדקק לאולטרה-סוניקציה פחות אינטנסיבית, בעוד שמבני תאים יציבים נהנים מטיפול אינטנסיבי יותר.
חומר הגלם למיצוי בוטני יכול להיות טרי (רטוב) או מיובש. מיצוי אולטראסוני מתאים הן לצמחים טריים/רטובים והן לצמחים מיובשים. גודל החלקיקים של מוצקי הצמח הוא גורם חשוב נוסף: שטח פנים גבוה (כלומר, גודל חלקיקים קטן) מועיל מכיוון שהוא מספק שטח מגע גדול לכוחות הגזירה הקוויטציוניים העל-קוליים, וכתוצאה מכך יעילות גבוהה יותר. לכן, חומר צמחי הוא macerated או הקרקע לחתיכות קטנות (כ 3-5mm).

מדוע מיצוי קולי הוא השיטה הטובה ביותר?

יעילות

• תשואות גבוהות יותר
• תהליך חילוץ מהיר – תוך דקות
• תמציות איכותיות – מיצוי עדין ולא תרמי
• ממיסים ירוקים (מים, אתנול, גליצרין, שמנים צמחיים, NADES וכו')

פשטות

• הכנס-הפעל – הגדרה והפעלה תוך דקות
• תפוקה גבוהה – לייצור תמציות בקנה מידה גדול
• מבחינת אצווה או פעולה רציפה בתוך השורה
• התקנה והפעלה פשוטות
• נייד / נייד – יחידות ניידות או בנויות על גלגלים
• קנה מידה ליניארי – להוסיף מערכת קולית נוספת במקביל כדי להגדיל את הקיבולת
• ניטור ובקרה מרחוק – באמצעות מחשב, טלפון חכם או טאבלט
• אין צורך בפיקוח על התהליך – הקמה והפעלה
• ביצועים גבוהים – מתוכנן לייצור רציף 24/7
• עמידות ותחזוקה נמוכה
• איכות גבוהה – תוכנן ונבנה בגרמניה
• העמסה ופריקה מהירה בין מגרשים
• קל לניקוי

בטיחות

• פשוט ובטוח להפעלה
• מיצוי ללא ממס או על בסיס ממס (מים, אתנול, שמנים צמחיים, גליצרין וכו')
• ללא לחצים וטמפרטורות גבוהים
• מערכות עמידות בפני פיצוץ עם אישור ATEX זמינות
• קל לשליטה (גם באמצעות שלט רחוק)

ספרות / מקורות