הגדלת קנה המידה של תהליכי מיצוי אולטרסוני
כדי להגדיל את כושר הייצור, יש להתאים את תהליכי המיצוי לנפחים גדולים יותר / לתפוקות גבוהות יותר. מיצוי בסיוע אולטרסאונד הוא שיטה יעילה ביותר לבידוד תרכובות צמחיות מחומר צמחי. נוסף על כך, ניתן להגדיל באופן ליניארי את קנה המידה של יישומי סוניקציה לנפחים גדולים יותר. הודות לאפשרות לטפל בחומר הצמחי הן באצוות והן במצב זרימה רציפה, מיצוי אולטרסוני מציע את המערך האידיאלי לכל יצרן תמציות – מקנה מידה קטן ועד גדול מאוד. קראו עוד על הגדלת קנה המידה הפשוטה והיעילה של מיצוי בסיוע אולטרסאונד!
הגדלת קנה המידה של מיצוי בסיוע אולטרסאונד
רוב שיטות המיצוי (למשל, מיצוי סוקסלט, מיצוי באמצעות CO2 על־קריטי, השריה) מהוות צוואר בקבוק כשמתכננים להגדיל את ייצור התמציות הצמחיות. שימוש במיצוי אולטרסוני מונע מהגדלת הייצור להפוך לעקב אכילס של העסק. למדו להלן כיצד ניתן להגדיל באופן ליניארי את קנה המידה של מיצוי בסיוע אולטרסאונד לכל היקף ייצור.
הקשר בין הגדלת קנה המידה לבין פרמטרי התהליך: טכניקות מיצוי קונבנציונליות דורשות מחקר יקר ועתיר עבודה וזמן כדי להטמיע מערכת מיצוי גדולה יותר להגדלת הייצור, מכיוון שגורמי עיבוד רבים משתנים ולא ניתן להתאים אותם באופן ליניארי לתפוקה גבוהה יותר. משמעות הדבר היא שיש לקבוע מחדש פרמטרים רבים של התהליך, ולעיתים קרובות לא ניתן להשיג בייצור בהיקף גדול יותר את איכויות התמצית המתקבלות במערכי מיצוי קטנים יותר.
יתרונו של המיצוי האולטרסוני הוא האפשרות להגדיל את קנה המידה שלו באופן ליניארי לחלוטין. אפשרות זו מאפשרת לשמור על כל פרמטרי התהליך החשובים, כגון משרעת, טמפרטורה, לחץ, חשיפה לאולטרסאונד (זמן) ויחס ממס:מוצק. הגדלת קנה המידה של תהליך מיצוי אולטרסוני לנפחים גדולים יותר דורשת שטח פנים גדול יותר של הסונוטרודה. פירוש הדבר הוא שניתן להגדיל את קנה המידה באמצעות מכשיר סוניקציה בעל הספק גבוה יותר וסונוטרודה גדולה יותר (גשוש אולטרסוני / קרן אולטרסונית), או באמצעות התקנת כמה מכשירי מיצוי אולטרסוניים במקביל.
קראו עוד על מכשירי הסוניקציה של Hielscher למעבדה ולייצור!
מיצוי אולטרסוני באצוות משמש בעיקר לייצור בהיקף קטן עד בינוני. בתמונה מוצג מכשיר המיצוי האולטרסוני התעשייתי UIP1000hdT, שניתן להפעילו באצוות ובמצב זרימה רציפה (בתוך קו הייצור).
ניתן להגדיל באופן ליניארי את קנה המידה של תהליכי מיצוי אולטרסוני לכל כושר ייצור. ניתן להפעיל מכשירי מיצוי אולטרסוניים באצוות ובתוך קו הייצור.
תרחישים לדוגמה להגדלת קנה המידה של תהליכים אולטרסוניים
לדוגמה, במערך של זרימה רציפה, ניתן להגדיל את קנה המידה של המיצוי הצמחי באמצעות התקנה במקביל של 3x מכשירי מיצוי אולטרסוניים UIP2000hdT בהספק 2kW כל אחד (הדורשים 3 סונוטרודות ו־3 תאי זרימה). כך מתקבל הספק עיבוד אולטרסוני של 6kW.
לחלופין, ניתן להתקין מכשיר סוניקציה יחיד UIP6000hdT בהספק 6kW, המצויד בגשוש גדול יחיד ובריאקטור תא זרימה גדול יותר.
היתרונות של מערך מקביל הכולל כמה מכשירי מיצוי אולטרסוניים הם יתירות ושימוש גמיש יותר (למשל, מיצוי בו־זמני מחומרי גלם שונים, שכן כל מכשיר סוניקציה יכול לעבד חומר צמחי אחר). מודל זה להגדלת קנה המידה נוח גם כאשר כבר יש ברשותכם סוג אחד של מכשיר סוניקציה; הוספת מכשיר אחד או כמה מכשירים מאותו דגם היא נוחה ועשויה להפחית את עלויות ההשקעה שלכם.
השקעה במכשיר מיצוי אולטרסוני אחד גדול יותר מתאימה במיוחד כאשר מייצרים בבת אחת כמויות גדולות יותר של אותה תמצית. מכשיר סוניקציה יחיד גדול יותר מתאים יותר גם להתקנה במתקן שהשטח בו מוגבל.
כיצד לגשת להגדלת קנה המידה של מיצוי אולטרסוני
כדי להשיג תהליך מיצוי יעיל וחסכוני, יש למטב את פרמטרי התהליך. אופטימיזציה מושגת כאשר התהליך מכוון לתפוקה הגבוהה ביותר בהשקעת האנרגיה הנמוכה ביותר, תוך השגת איכות התמצית הרצויה. בתהליך אולטרסוני ממוטב, צריכת האנרגיה, זמן הטיפול ועלויות העבודה מצטמצמים עד לנקודה שבה עדיין מתקבלים הניצולת והאיכות הגבוהות ביותר של המוצר הסופי.
אופטימיזציה של תהליך אולטרסוני נעשית באמצעות בדיקת שילובים שונים של פרמטרים וצמצום האפשרויות עד למציאת הפרמטרים המיטביים לחומר הגלם שלכם. בדרך כלל משתמשים בערכים אמפיריים כלליים כנקודת מוצא המסייעת להגיע במהירות להגדרה האידיאלית המותאמת למקרה המסוים. ניתן לבצע ניסויים לאופטימיזציה של תהליכים אולטרסוניים בנפחים קטנים, דבר המסייע לצמצם את המאמץ, לחסוך בחומר ולקבל את התוצאות הרצויות במהירות יחסית.
ל־Hielscher Ultrasonics יש מרכז טכני ומעבדה המצוידים היטב. המתקן שלנו כולל לא רק את מלוא מגוון מכשירי הסוניקציה המעבדתיים והתעשייתיים לסוניקציה באצוות ובתוך קו הייצור, אלא גם מכשירים אנליטיים מתקדמים להערכה מקיפה של התוצאות. הצוות שלנו, בעל ניסיון רב שנים והכשרה מקיפה (ובעל תארים אקדמיים), ישמח לסייע לכם באופטימיזציה של התהליך – לבצע עבורכם ניסויים אולטרסוניים ו/או לייעץ לכם בנוגע למערכי התהליך האולטרסוני המתאימים ביותר.
הגדלת קנה המידה באמצעות מכשירי המיצוי האולטרסוניים של Hielscher: מהירה, אמינה ויעילה
התגברו על צוואר הבקבוק של המיצוי באמצעות סוניקציה!
בין שברצונכם להגדיל את כושר הייצור באצוות ובין שבמצב זרימה רציפה (בתוך קו הייצור), ל־Hielscher Ultrasonics יש מכשיר סוניקציה אידיאלי ואביזרים מתאימים לכושר ייצור גדול יותר. אנו גם מסייעים לכם להעביר את המיצוי באצוות לתהליך בתוך קו הייצור.
צרו איתנו קשר עכשיו! נשמח לדון בצורכי הייצור שלכם ולספק לכם מפרטים טכניים, הדרכה מעמיקה להגדלת קנה המידה של מיצוי אולטרסוני והצעות מתאימות!
כהכוונה ראשונית כללית, הטבלה שלהלן נותנת לכם מושג על כושר העיבוד המשוער של מכשירי הסוניקציה שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| 0.3 עד 60L | 0.6 עד 12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול מכשירי UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
מכשיר סוניקציה בעל גשוש מדגם UIP1000hdT עם בוחש לייצור תמציות צמחיות כגון קנבינואידים (למשל, CBD, THC, CBG)
UIP4000hdT – מכשיר מיצוי אולטרסוני רב־עוצמה בהספק 4000 ואט לייצור תמציות צמחיות בקנה מידה תעשייתי.
ספרות / מקורות
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
