מיצוי אולטרסוני – רב־תכליתי ומתאים לשימוש עם כל חומר צמחי
האם אוכל להשתמש במכשיר האולטרסוני שלי המצויד בגשושית למיצוי קנאביס ופסילוסיבין? התשובה היא: כן! אפשר להשתמש במכשיר האולטרסוני למגוון רחב של חומרי גלם שונים כדי לייצר תמציות באיכות גבוהה. יתרונה של טכניקת המיצוי האולטרסוני טמון בהתאמתה לכמעט כל חומר גלם צמחי וממס. לכן, מיצוי אולטרסוני מספק תפוקות גבוהות בזמני תהליך קצרים הן עבור מולקולות קוטביות והן עבור מולקולות לא קוטביות.
מיצוי מולקולות קוטביות ולא קוטביות באמצעות אולטרסאונד
מידת היכולת למצות תרכובות בעלות פעילות ביולוגית נקבעת על ידי גורמים שונים, כגון המבנים התאיים המקיפים אותן או הקוטביות של מולקולת המטרה.
״דומה ממיס דומה״
ברמה המולקולרית, ניתן בדרך כלל לחלק את המסיסות לשתי קטגוריות שונות: קוטבית ולא קוטבית.
למולקולות קוטביות יש קצוות בעלי מטען חיובי + ושלילי –. למולקולות לא קוטביות אין כמעט מטען (מטען אפס), או שהמטען מאוזן. ממסים משתייכים לקטגוריות אלה ויכולים להיות, למשל, בעלי קוטביות גבוהה, בינונית או נמוכה, או לא קוטביים.
כפי שמרמז הביטוי ״דומה ממיס דומה״, מולקולות מתמוססות בצורה הטובה ביותר בממס בעל אותה קוטביות.
ממסים קוטביים ימיסו תרכובות קוטביות. ממסים לא קוטביים ממיסים תרכובות לא קוטביות. יש לבחור ממס מתאים בעל כושר המסה גבוה בהתאם לקוטביות של התרכובת הצמחית.
מכשיר מיצוי אולטרסוני UP400St (400watts) לייצור תמציות צמחיות באיכות גבוהה, למשל מהמפ, מריחואנה, פטריות וצמחי תבלין ומרפא.
ליפידים ושומנים הם מולקולות לא קוטביות. פיטוכימיקלים כגון הקנבינואידים העיקריים (CBD, THC), טרפנים, טוקופרולים, כלורופיל A וקרוטנואידים הם מולקולות לא קוטביות מסוג זה. ״מולקולות מימיות״ כגון פסילוסיבין, אנתוציאנינים, רוב האלקלואידים, כלורופיל B, ויטמין C וויטמינים מקבוצת B הן סוגים של מולקולות קוטביות.
משמעות הדבר היא שיש לבחור ממסים שונים למיצוי קנאביס ופסילוסיבין, מכיוון שמולקולות קנבינואידים אינן קוטביות, ואילו מולקולות פסילוסיבין הן קוטביות. לפיכך, לקוטביות הממס יש חשיבות. מולקולות קוטביות כגון הפיטוכימיקל פסילוסיבין מתמוססות בצורה הטובה ביותר בממסים קוטביים. דוגמאות בולטות לממסים קוטביים הן מים ומתנול. מולקולות לא קוטביות, לעומת זאת, מתמוססות בצורה הטובה ביותר בממסים לא קוטביים כגון הקסאן או טולואן.
מיצוי אולטרסוני של כל פיטוכימיקל באמצעות בחירת הממס האידיאלי
יתרונו של מכשיר המיצוי האולטרסוני הוא התאמתו לכמעט כל סוג ממס. ניתן להשתמש במערכת מיצוי אולטרסונית עם ממסים קוטביים ולא קוטביים.
חומרי גלם מסוימים, כגון פטריות ״חיוניות״, מפיקים לעיתים קרובות תועלת מתהליך מיצוי דו־שלבי, שבו המיצוי האולטרסוני מתבצע ברצף עם ממס קוטבי וממס לא קוטבי. מיצוי דו־שלבי כזה משחרר את שני סוגי המולקולות, הקוטביות והלא קוטביות.
מים הם ממס קוטבי; ממסים קוטביים נוספים כוללים אצטון, אצטוניטריל, דימתילפורמאמיד (DMF), דימתיל סולפוקסיד (DMSO), איזופרופנול ומתנול.
הערה: אף שמבחינה טכנית מים הם ממס, מיצוי על בסיס מים מכונה לעיתים קרובות בשפה לא מקצועית מיצוי ללא ממס.
אתנול, אצטון, דיכלורומתאן וכדומה מסווגים כבעלי קוטביות בינונית, ואילו n-הקסאן, אתר, כלורופורם, טולואן וכדומה מסווגים כלא קוטביים.
אתנול – הממס הרב־תכליתי למיצוי צמחי
אתנול, ממס הנמצא בשימוש נרחב למיצוי חומרים צמחיים, הוא ממס בעל קוטביות בינונית. פירוש הדבר הוא שלאתנול יש תכונות מיצוי של חומרים קוטביים ולא קוטביים. יכולתו למצות חומרים קוטביים ולא קוטביים הופכת את האתנול לממס אידיאלי לתמציות בעלות ספקטרום רחב, כפי שמפיקים לעיתים קרובות מצמחים כגון המפ, קנאביס וצמחי מרפא אחרים, שמהם ממצים מגוון חומרים פיטוכימיים כדי להשיג את מה שמכונה אפקט הפמליה. אפקט הפמליה מתאר את השפעתם המשולבת של חומרים פעילים ביולוגית שונים, המביאה להשפעות מקדמות בריאות בולטות במידה משמעותית יותר. לדוגמה, תמצית המפ בעלת ספקטרום רחב מכילה קנבינואידים שונים כגון קנאבידיול (CBD), קנאביגרול (CBG), קנאבינול (CBN), קנאביכרומן (CBC), טרפנים, טרפנואידים, אלקלואידים וחומרים פיטוכימיים אחרים, הפועלים במשולב ומחזקים באופן הוליסטי את השפעותיה המועילות של התמצית.
מעבר פשוט בין חומרי גלם צמחיים
המעבר בין אצוות של חומרי גלם צמחיים שונים פשוט ומתבצע במהירות.
למיצוי אולטרסוני באצוות, פשוט הכינו תרחיף המורכב מחומר צמחי מושרה (מיובש), למשל המפ באתנול. הכניסו את הגשוש האולטרסוני (המכונה גם סונוטרודה) לכלי ובצעו סוניקציה למשך הזמן שנקבע. לאחר הסוניקציה, הוציאו את הגשוש האולטרסוני מהאצווה. ניקוי המכשיר האולטרסוני פשוט ואורך דקה בלבד: נגבו את הסונוטרודה כדי להסיר חלקיקי צמחים, ולאחר מכן השתמשו בפונקציית CIP (ניקוי במקום) של המכשיר האולטרסוני. הכניסו את הסונוטרודה לכוס מעבדה עם מים, הפעילו את היחידה והניחו למכשיר לפעול במשך 20–30 sec. כך הגשוש האולטרסוני מנקה את עצמו.
כעת אתם מוכנים לעבד את האצווה הבאה למיצוי חומר צמחי אחר, כגון פסילוסיבין במים.
באופן דומה, מערכות אולטרסוניות לעיבוד בקו המצוידות בתא זרימה מנוקות באמצעות מנגנון CIP. הזרמת מים לתא הזרימה תוך כדי הפעלת האולטרסאונד מספיקה בדרך כלל לניקוי. כמובן, ניתן להוסיף כמות קטנה של חומרי ניקוי (למשל כדי להקל על הסרת שמנים).
מכשירי מיצוי אולטרסוניים מתאימים לשימוש אוניברסלי עם כל סוג של תרכובות פעילות ביולוגית ועם הממס המתאים להן מבחינת הקוטביות.
MultiSonoReactor עם 4x 4kW לייצור תמציות צמחיות בקנה מידה גדול (ייצור המוני).
- תפוקת מיצוי גבוהה יותר
- איכות גבוהה
- ללא פירוק תרמי
- מיצוי מהיר
- הפעלה פשוטה ובטוחה
- מיצוי ירוק
מכשיר מיצוי אולטרסוני UIP2000hdT (2000 ואט) לייצור תמציות אורגניות וטבעיות לחלוטין מקנאביס, מצמחי מרפא, מפטריות וכו'.
מצאו את המכשיר האולטרסוני בעל הביצועים הגבוהים הטוב ביותר לצורכי המיצוי שלכם
מכשירי המיצוי של Hielscher Ultrasonics מבוססים היטב בתחום המיצוי הצמחי. יצרני תמציות – מיצרני תמציות בוטיק קטנים ועד יצרנים העוסקים בייצור המוני בקנה מידה גדול – מוצאים במגוון הציוד הרחב של Hielscher את המכשיר האולטרסוני האידיאלי לכושר הייצור שלהם. מערכי עיבוד באצוות וכן מערכי עיבוד רציף בקו זמינים בקלות, מותקנים במהירות והפעלתם בטוחה ואינטואיטיבית.
האיכות הגבוהה ביותר – תוכנן ויוצר בגרמניה
החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תוכננו להבטיח תוצאות אמינות של מיצוי אולטרסוני מחומר הגלם הצמחי שלכם, עם תוצאות הניתנות לשחזור והפעלה בטוחה וידידותית למשתמש. מכשירי המיצוי האולטרסוניים של Hielscher נבנו לפעולה 24/7 ומציעים עמידות גבוהה ודרישות תחזוקה נמוכות, והם פתרון אמין ונוח ליצרני תמציות צמחיות.
מכשירי המיצוי של Hielscher Ultrasonics משמשים ברחבי העולם לייצור תמציות צמחיות באיכות גבוהה. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher, שהוכחו כמפיקים תמצית באיכות גבוהה, משמשים לא רק יצרני תמציות בוטיק קטנים, אלא בעיקר בייצור תעשייתי של תמציות ותוספי תזונה המופצים באופן מסחרי נרחב. בזכות עמידותם ודרישות התחזוקה הנמוכות שלהם, ניתן להתקין ולהפעיל בקלות את המעבדים האולטרסוניים של Hielscher ולנטר את פעולתם.
תיעוד נתונים אוטומטי
כדי לעמוד בתקני הייצור של תוספי תזונה ותכשירים טיפוליים, יש לנטר ולתעד את תהליכי הייצור בפירוט. המכשירים האולטרסוניים הדיגיטליים של Hielscher Ultrasonics כוללים תיעוד נתונים אוטומטי. הודות לתכונה חכמה זו, כל פרמטרי התהליך החשובים, כגון אנרגיה אולטרסונית (אנרגיה כוללת ואנרגיה נטו), טמפרטורה, לחץ וזמן, נשמרים אוטומטית בכרטיס SD מובנה מיד עם הפעלת המכשיר. ניטור התהליך ותיעוד הנתונים חשובים לתקנון מתמשך של התהליך ולאיכות המוצר. באמצעות גישה לנתוני התהליך המתועדים אוטומטית, תוכלו לבחון מחדש מחזורי סוניקציה קודמים ולהעריך את התוצאות.
תכונה נוספת וידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק במערכות האולטרסוניות הדיגיטליות שלנו באמצעות דפדפן. באמצעות שליטה מרחוק בדפדפן תוכלו להפעיל, לעצור, לכוונן ולנטר את המעבד האולטרסוני שלכם מרחוק מכל מקום.
רוצים ללמוד עוד על היתרונות של מיצוי אולטרסוני? צרו איתנו קשר כעת כדי לדון בתהליך הייצור של התמציות הצמחיות שלכם! הצוות המנוסה שלנו ישמח למסור מידע נוסף על מיצוי אולטרסוני, על המערכות האולטרסוניות שלנו ועל המחירים!
מדוע מיצוי אולטרסוני הוא השיטה הטובה ביותר?
יעילות
- תפוקות גבוהות יותר
- תהליך מיצוי מהיר – בתוך דקות
- תמציות באיכות גבוהה – מיצוי עדין ולא תרמי
- ממסים ירוקים (מים, אתנול, גליצרין, שמנים צמחיים, NADES וכו׳)
פשטות
- חיבור והפעלה – התקנה ותפעול בתוך דקות
- תפוקה גבוהה – לייצור תמציות בקנה מידה גדול
- הפעלה באצוות או הפעלה רציפה בקו הייצור
- התקנה והפעלה ראשונית פשוטות
- ניידות / אפשרות להזזה – יחידות ניידות או יחידות המותקנות על גלגלים
- הגדלת קנה מידה ליניארית – הוסיפו מערכת אולטרסונית נוספת במקביל כדי להגדיל את כושר הייצור
- ניטור ובקרה מרחוק – באמצעות מחשב אישי, טלפון חכם או טאבלט
- אין צורך בהשגחה על התהליך – התקינו והפעילו
- ביצועים גבוהים – מיועד לייצור רציף 24/7
- עמידות וצורכי תחזוקה נמוכים
- איכות גבוהה – תוכנן ונבנה בגרמניה
- טעינה ופריקה מהירות בין אצוות
- קל לניקוי
בטיחות
- פשוט ובטוח להפעלה
- מיצוי ללא ממס או באמצעות ממס (מים, אתנול, שמנים צמחיים, גליצרין וכו׳)
- ללא לחצים וטמפרטורות גבוהים
- זמינות מערכות מוגנות פיצוץ בעלות אישור ATEX
- קל לבקרה (גם באמצעות שליטה מרחוק)
הטבלה שלהלן נותנת לכם מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים 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 |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול של UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים ליישומי ערבוב, פיזור, תחלוב ומיצוי בקנה מידה מעבדתי, בקנה מידה של פיילוט ובקנה מידה תעשייתי.
ספרות / מקורות
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- 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.
ממסים והקוטביות שלהם
הטבלה שלהלן מציגה את הממסים הנפוצים ביותר, המסודרים לפי קוטביות, מהנמוכה ביותר לגבוהה ביותר.
| Solvent | formula | boiling point (degC) | melting point (degC) | density (g/mL) |
solubility in H2O (g/100g) | relative polarity |
| cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| pentane | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| hexane | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| heptane | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| carbon tetrachloride | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| carbon disulfide | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| p-xylene | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| toluene | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| benzene | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| ether | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| methyl t-butyl ether (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| diethylamine | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-dimethylaniline | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| chlorobenzene | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| anisole | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| ethyl acetate | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| ethyl benzoate | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| dimethoxyethane (glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| methyl acetate | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| chloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-pentanone | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-dichloroethane | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| di-n-butyl phthalate | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| cyclohexanone | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| pyridine | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| dimethylphthalate | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| methylene chloride | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-pentanone | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-butanone | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-dichloroethane | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| benzonitrile | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| acetone | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| dimethylformamide (DMF) | C3H7NO | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-butyl alcohol | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| aniline | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| dimethylsulfoxide (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| acetonitrile | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
| 3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
| 2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
| 2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
| cyclohexanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-octanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
| 2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
| 1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
| i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-hexanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
| 1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
| acetyl acetone | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| ethyl acetoacetate | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
| benzyl alcohol | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| acetic acid | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-aminoethanol | C2H7NO | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| ethanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| diethylene glycol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| methanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| ethylene glycol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| glycerin | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| water, heavy | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| water | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים בקני מידה החל מקנה מידה מעבדתי ועד קנה מידה תעשייתי.