Visoko učinkovita ekstrakcija vode pomoću power-ultrazvuka

Ekstrakcija vode botaničkih spojeva (npr. ekstrakcija hladne ili tople vode, ekstrakcija vode pod tlakom i subkritična ekstrakcija vode) može se učinkovito poboljšati ultrazvukom. Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija vode ne samo da daje veće prinose i skraćuje vrijeme obrade, već također rezultira manjom potrošnjom energije, blažim uvjetima ekstrakcije i visokokvalitetnim ekstraktima u usporedbi s konvencionalnim tehnikama ekstrakcije. Ultrazvučna ekstrakcija vode uspješno se koristi za ekstrakciju brojnih biljnih spojeva, uključujući alkaloide, flavonoide, glikozide, fenolne spojeve i polisaharide.

Ultrazvučna ekstrakcija vode bioaktivnih spojeva

Ultrazvučni ekstraktori kao što su UP400St (400W, 24kHz) pojačavaju konvencionalnu botaničku ekstrakciju na bazi vode.Voda je najpolaralnije otapalo, što ga čini velikim otapalom za polarne spojeve. Zbog netoksične i ekološki prihvatljive prirode, voda bi bila idealno otapalo za bilo koji botanički ekstrakt. Međutim, manje polarne i nepolarne komponente su slabo ili se uopće ne otapaju u vodi. Osim toga, bez ikakve promocije masovnog prijenosa, proces ekstrakcije u vodi bio bi nevjerojatno spor i time neekonomičan. Visoki intenzitet, niskofrekventni ultrazvuk je vrlo učinkovita tehnika ekstrakcije, koja osigurava intenzivno miješanje i prijenos mase. Stoga je poznato da ultrazvučna ekstrakcija pruža značajne prednosti u odnosu na konvencionalne metode ekstrakcije. Ove prednosti uključuju veće prinose, brzu obradu, brze brze serijske promete, kao i kontinuiranu ekstrakciju u liniji, korištenje zelenih otapala, blage uvjete ekstrakcije, koji čuvaju spojeve ekstrakta, sigurnost u radu i jednostavnu skalabilnost na velike propusnosti za komercijalnu proizvodnju. (usp. Zabot i sur., 2021.)

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Industrijski ultrazvučni sustav ekstrakcije s 16kW za kontinuiranu inlinsku proizvodnju visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata iz korištenja vode kao otapalo za ekstrakciju.

MultiSonoReactor s 4x 4kW za veliku (masovnu) proizvodnju botaničkih ekstrakata koji koriste vodu kao ekstrakcijsko otapalo. MultiSonoReactor se također može pritisnuti i zagrijati za sinergijske učinke ekstrakcije.

Ultrazvučna botanička ekstrakcija daje veće prinose. Hielscher UIP2000hdT, homogenizator od 2000 W dovoljno je snažan da lako izvuče serije od 10 litara do 120 litara.

Ultrazvučna ekstrakcija botanike - 30 litara / 8 galon serije

Ekstrakcija tople vode poboljšana ultrazvukom

Parametri koji određuju ekstrakciju biljaka tijekom ekstrakcije vode su temperatura, vrijeme, tlak i površina biljnog materijala. Ekstrakt tople vode može se pripremiti tijekom relativno kratkog trajanja zbog visoke temperature vode.
Rješenje: Stopa prinosa i ekstrakcije može se značajno povećati kada se primjenjuje ultrazvučno miješanje. Sama topla voda ima samo ograničenu sposobnost razbijanja staničnih struktura, a visoke temperature često oštećuju ili uništavaju toplinsko-labilne spojeve, tako da kvaliteta ekstrakta pati. Kada ultrazvučna ekstrakcija se kombinira s ekstrakcijom tople vode, temperatura se može drastično smanjiti (npr. sa 100 ° C na 50 ° C), što sprječava toplinsku degradaciju ekstrahiranih botaničkih sastojaka, povećava ukupni prinos i štedi energiju. Ultrazvučna kavitacija je princip iza ultrazvučnog fenomena ekstrakcije. Ultrazvučna (ili akustična) kavitacija su čisto mehaničke sile, koje razbijaju stanične stijenke, oslobađaju ciljne spojeve i poboljšavaju prijenos mase između unutrašnjosti stanica i vode (otapala). Dakle, ultrazvučna ekstrakcija vode daje izvrsne rezultate ekstrakcije.

Ekstrakcija hladne vode poboljšana ultrazvukom

Ekstrakcija hladne vode (infuzija hladne vode) znatno je neučinkovitija, jer se izbjegava uporaba tople vode. Hladna ili sobna temperatura voda ne izvlači botaničke spojeve vrlo dobro, jer se hladna voda jako sporo natapa u biljni materijal, a prijenos mase je gotovo zanemariv. Prednost ekstrakcije hladne vode leži u izbjegavanju bilo kakvog porasta temperature, čime se sprječava toplinska razgradnja spojeva osjetljivih na toplinu. Međutim, vrlo loša dinamika ekstrakcije čini konvencionalnu ekstrakciju hladne vode neizvedivom za komercijalnu proizvodnju. Zato se infuzija hladne vode gotovo isključivo koristi u eksperimentalnoj fazi zbog sporosti i neučinkovitosti.
Rješenje: Uvođenjem ultrazvuka u ekstrakciju hladne vode, sporost i neučinkovitost namakanja hladne vode lako se mogu prevladati. Ultrazvučno pojačana ekstrakcija hladne vode omogućuje održavanje temperature hladne ekstrakcije, dok spaja intenzivne sile smicanja u čvrsti tekući medij. Kao rezultat ultrazvučnog mehanizma ekstrakcije, stanični zidovi se otvaraju i botanički spojevi se brzo ispuštaju u vodu. Ultrazvučna ekstrakcija hladne vode i infuzija pretvara hladno namakanje u vrlo učinkovit proces dajući visoke prinose, visokokvalitetne ekstrakte u kratkom vremenu ekstrakcije.

Ultrasonication je brza i blaga metoda ekstrakcije za proizvodnju visokokvalitetnog ekstrakta gljiva pomoću vode kao otapala. U videu, ultrazvučni ekstraktor UP400St se koristi za ekstrakciju ljekovitih gljiva.

Ekstrakcija hladnovodnih gljiva pomoću UP400St sa sondom od 22 mm

Ekstrakcija vode pod tlakom u kombinaciji s ultrazvukom

Ultrazvučnu ekstrakciju karakterizira mikro-miješanje, koje vibracijama potiče veću difuziju otapala u česticu i od unutrašnjosti čestice do površine, pojačavajući prijenos mase. Osim toga, ultrazvuka smanjuje veličinu čestica staničnog materijala, što dovodi do poboljšanih učinaka ultrazvučno potpomognute ekstrakcije tekućine pod tlakom. Manje čestice od cca 0,68 mm pokazuju veće prinose od većih čestica (cca. 1,05 mm) jer viša površina omogućuje značajno povećan prijenos mase i time poboljšane prinose ekstrakcije. (usp. Zabot i sur., 2021.)

Industrijski sonda tipa ultrazvučni ekstraktor za vodu-na bazi botaničke izolacije.

Ultrazvučno pojačana ekstrakcija vode biljnog materijala u vodi: ultrasonicator UIP1000hdT u velikoj čaši koja sadrži biljnu kašu. Ovdje se voda koristi kao otapalo, ali ultrazvučna ekstrakcija je kompatibilna s bilo kojom vrstom otapala.

Prednosti ultrazvučni Vađenje

  • Superiorni prinos
  • Ekstrakcija velike brzine
  • ekstrakti Visoka kvaliteta
  • Blagi, ne-termalni postupak
  • zelene otapala
  • isplativ
  • Jednostavan i siguran rad
  • Niska ulaganja i operativni troškovi
  • 24/7 operacija pod teškom
  • Zelena, eko-friendly metoda

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Učinkovita ekstrakcija hladne vode pod tlakom s power-ultrazvukom

Industrijska ultrazvučna oprema za fitokemijsku ekstrakciju pomoću vode kao otapala: Ultrazvučna sonda s reaktorom stanica protoka pod tlakom za proizvodnju inline ekstrakta.Pod visokim tlakom olakšava se prodiranje hladne vode u biljna tkiva, a fitokemikalije topljive u vodi se otapaju bez izazivanja toplinske razgradnje. Visokotlačna metoda ekstrakcije hladne vode može se spojiti s ultrazvukom za poboljšanu izolaciju polarnih i nepolarnih botaničkih sastojaka. Voda kao netoksično, jeftino i ekološki prihvatljivo otapalo atraktivna je alternativa organskom otapalu, osobito kada je riječ o proizvodnji biljne hrane, terapeutika i dodataka prehrani.
Za ultrazvučno pojačanu ekstrakciju hladne vode pod tlakom, ultrazvučna sonda (sonotrode) integrirana je u spremnik za ekstrakciju ili stanicu protoka. Spremnik ili stanica protoka obično su pod tlakom s pritiscima između 5 i 100 teglenica, ovisno o ciljanim spojevima ekstrakta. Hielscher Ultrasonics opskrbljuje čak i prilagođene industrijske ultrazvučne reaktore i protočnu ćeliju, koja može pritisnuti do 300barg omogućujući postavljanje optimalnog tlaka vašeg procesa ekstrakcije.

Superkritična ekstrakcija vode poboljšana ultrazvukom

Ultrazvučno poboljšana subkritična ekstrakcija vode je još jedna sinergijska tehnika, gdje snaga ultrazvuk poboljšava prijenos mase između krute i tekuće. Subkritičko-vodena ekstrakcija (SWE) – također poznat kao ekstrakcija tople vode pod tlakom ili pregrijana ekstrakcija vode – je rjeđa tehnika za ekstrakciju botaničkih spojeva s nižim polaritetom. U subkritičko-vodenoj ekstrakciji voda, voda u svom superkritičnom stanju koristi se kao otapalo.
Što je subkritična voda i zašto je subkritična voda dobro otapalo za ekstrakciju manje polarnih biljnih spojeva? "Voda posjeduje mnoga termodinamička svojstva pod velikim utjecajem temperature i tlaka. Ovisno o uvjetima, njegovo fizičko stanje (krutina, tekućina ili plin), toplinsko ponašanje, gustoća ili viskoznost mogu se mijenjati. Povećanjem temperature i tlaka na točki poznatoj kao kritična točka (definirana na 221 bar i 374 °C), voda može postići superkritično stanje. U subkritičnim uvjetima, koji odgovaraju temperaturama između 100 °C i kritičnoj temperaturi (374 °C) i tlaku između 1 bara i kritičnog tlaka (221 bar) kako bi se izbjeglo isparavanje, polaritet vode se smanjuje; čini vodu boljim otapalom za ekstrakciju različitih organskih bioaktivnih spojeva." (Li i Chemat, 2019.)
Kada se ultrazvuk kombinira s subkritičnom ekstrakcijom vode, učinkovitost ekstrakcije može se poboljšati povećanjem prinosa ekstrakta i smanjenjem vremena ekstrakcije. Za optimalne rezultate tlak u zatvorenom reaktoru serije pod tlakom ili reaktoru stanica protoka trebao bi doseći najmanje dvostruko veći od tlaka pare u vodi. (Na kraju ove stranice možete pronaći tablicu tlaka pare vode.)
(2010) istraživao je učinke ekstrakcije niskofrekventnog ultrazvuka velike snage u kombinaciji s subkritičkom ekstrakcijom vode. Ultrazvučna sonda je stoga spojena u kuhalo subkritičnog uređaja za ekstrakciju vode kako bi se izvuklo hlapljivo ulje iz Lithospermum erythrorhizona. Rezultati su pokazali da je ultrazvučno potpomognut učinak poboljšanja od 20 KHz bio bolji od učinka od 36 KHz i povećan izlaznom snagom (od 0 do 250 W). Subkritični prinos ekstrakcije vode povećao se s 1,87% na 2,39% ultrazvučnom oscilacijom (250 W, 20 KHz) na temperaturi od 160 ° C i tlakom od 5 MPa tijekom 25-minutnog postupka ekstrakcije. Ultrasonication može poboljšati ne samo prinos ekstrakcije, ali i stopu ekstrakcije čime se štedi vrijeme.
Ultrazvučno potpomognuta subkritična ekstrakcija vode može se izvoditi pri nižim pritiscima (npr. 5barg) od konvencionalne subkritične ekstrakcije vode (npr. 10MPa), što štedi troškove energije i čini postupak ekstrakcije sigurnijim.

Visoke performanse ultrazvučni ekstraktor za fitokemijsku izolaciju u batch modu.

Ultrazvučna ekstrakcija vode fitokemikalija iz biljaka može se izvoditi u serijskom i kontinuiranom radu. Slika prikazuje 1000 W snažan ultrasonicator UIP1000hdT tijekom serijskog vađenja biljaka.

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrazvučni homogenizator UP400St za uznemirenu seriju ekstrakcije biljaka.

Ultrazvučna ekstrakcija botanike - 8 litara serije - Ultrasonicator UP400S

Prednosti ultrazvučne botaničke ekstrakcije

I znanstvena istraživanja i industrijska implementacija pokazuju da je ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija pouzdana i jednostavna tehnika, koja ne zahtijeva tehničku pozadinu ili intenzivnu obuku. Vrlo visoka učinkovitost ekstrakcije, visoki prinosi, niski operativni troškovi, kao i niski troškovi ulaganja (osobito u usporedbi s drugim tehnikama kao što su CO2 ekstraktori) i niski troškovi energije glavne su prednosti ultrazvučnih ekstraktora tipa sonde.
Daljnje prednosti, koje pretvaraju ultrazvučnu tehnologiju ekstrakcije u preferiranu metodu, su visokokvalitetni ekstrakti zbog niskih temperatura ekstrakcije, pouzdani ishodi (ponovljivost / ponovljivost), potpuno linearna skalabilnost na bilo koju razinu proizvodnje, kao i nisko održavanje.
"Ostale prednosti povezane s upotrebom ultrazvučne ekstrakcije tipa sonde su jednostavno rukovanje ekstraktom, brzo izvođenje, bez ostataka, visok prinos, ekološki prihvatljiva, poboljšana kvaliteta i prevencija degradacije ekstrakta."
(usp. Chemat i Khan, 2011.)

Ultrazvučna ekstrakcija i pročišćavanje fitokemikalija iz biljaka: Slika prikazuje ultrazvučni uređaj tipa sonde UP400St, Büchi vakuumski filtar i rotor-isparivač za ekstrakciju kurkumina.

Postavljanje ekstrakcije za botaničku izolaciju: sonda tipa ultrasonicator UP400St, Büchi vakuumski filtar i rotor-isparivač za ekstrakciju fitokemikalija.

Visoke performanse Ultrasonicators za ekstrakciju vode

Ultrazvučni ekstraktor tipa sonde za učinkovito fitokemijsko i botaničko oslobađanje iz biljaka.Hielscher Ultrasonics ekstraktori su dobro uspostavljeni u području botaničke ekstrakcije, bez obzira na to što se koristi otapalo. Ekstrakt proizvođača – i manjih, ekskluzivnih proizvođača nišnih ekstrakata, kao i velikih masovnih proizvođača – pronađite u Hielscherovom širokom portfelju opreme idealnu ultrazvučnu opremu za ekstrakciju za njihove proizvodne zahtjeve. Skupne i kontinuirane postave inline procesa lako su dostupne i mogu se otpremiti s police. Pogodno za rad s bilo kojim otapalom, ultrazvučna ekstrakcija može se fleksibilno primijeniti za bilo koju ekstrakciju biljnog materijala. Korištenje vode kao otapala omogućuje proizvodnju organski certificiranih ekstrakata bez upotrebe visoko skupog "organskog" etanola. (Naravno, biljni materijal mora biti organski uzgojen kako bi se proizveo organski ekstrakt vode).

Ekstrakcija visoke učinkovitosti s Hielscher Ultrasonics

Hielscher Ultrazvučni ekstraktori učinkovito ometaju biljne stanice, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapala i prijenos mase za oslobađanje fitokemikalija (sekundarnih metabolita). Dizajnirani s obzirom na jednostavnost korištenja, Hielscherovi ekstraktori se brzo instaliraju i mogu biti sigurni i intuitivno upravljani.

Ispunjavanje najviših standarda kvalitete – Dizajnirala & Proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrasonicators dizajnirani su kako bi jamčili pouzdane ultrazvučne rezultate ekstrakcije iz vaše botaničke sirovine s ponovljivim ishodima i korisničkim, sigurnim radom. Robusnost, pouzdanost, 24/7 rad pod punim opterećenjem i jednostavan rad iz radničkog pogleda daljnji su čimbenici kvalitete, koji Hielscher ultrasonicators povoljni.
Hielscher Ultrasonics ekstraktori se koriste širom svijeta u visokokvalitetnoj fitokemijskoj ekstrakciji. Dokazano da daju visokokvalitetne botaničke spojeve, Hielscher ultrazvučni ekstraktori ne koriste samo manji obrtnici specijalnih i butik ekstrakata, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji široko komercijalnih dostupnih ekstrakata, dodataka prehrani i terapeutika. Zbog svog robusnog hardvera i pametnog softvera, Hielscher ultrazvučni procesori mogu se lako upravljati i pratiti.

Automatsko protokoliranje podataka

Hielscher ultrasonicators može se daljinski upravljati putem kontrole preglednika. Parametri ultrazvukom mogu se pratiti i prilagoditi upravo zahtjevima procesa.Kako bi se ispunili proizvodni standardi hrane, dodatka prehrani i terapijskih proizvoda, potrebno je detaljno pratiti i bilježiti proizvodne procese. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni uređaji imaju automatsko protokoliranje podataka. Zbog ove pametne značajke, svi važni parametri procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, tlak i vrijeme automatski se pohranjuju na ugrađenu SD karticu čim se uređaj uključi. Praćenje procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitetu proizvoda. Pristupajući automatski snimljenim procesnim podacima, možete revidirati prethodne sonication staze i procijeniti ishod.
Još jedna značajka prilagođena korisnicima je daljinski upravljač preglednika naših digitalnih ultrazvučnih sustava. Putem daljinskog kontrole preglednika možete pokrenuti, zaustaviti, prilagoditi i pratiti svoj ultrazvučni procesor na daljinu s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučne ekstrakcije vode iz biljnih materijala? Obratite nam se sada kako biste razgovarali o vašem procesu proizvodnje botaničkog ekstrakta! Naše dobro iskusno osoblje će rado podijeliti više informacija o ultrazvučnoj ekstrakciji, našim ultrazvučnim sustavima i cijenama!

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
1 do 500 mL 10 do 200 mL / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja koriste se u laboratoriju, klupi, pilotskoj i industrijskoj obradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.

Tehničke informacije o ultrazvučnoj ekstrakciji vode

Konvencionalne metode ekstrakcije kao što su maceracija, infuzija, perkolacija, izvarak, ekstrakcija refluksa, parna destilacija, sublimacija i prešanje obično se koriste u ekstrakciji ljekovitih spojeva iz biljaka. Nedostaci ovih metoda uključuju dugotrajan proces, slabu čistoću i nisku učinkovitost.

Parametri procesa koji utječu na ultrazvučnu ekstrakciju

Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija je poznata po svojim jedinstvenim značajkama i prednostima, koje čine ultrazvukom vrhunsku tehniku ekstrakcije u usporedbi s konvencionalnim metodama ekstrakcije botaničkih spojeva. Glavna prednost ultrazvučno potpomognute ekstrakcije leži u preciznoj prilagodljivosti ultrazvučnih faktora obrade (kao što su amplituda, vrijeme, temperatura, tlak), što omogućuje optimalno podešavanje ultrazvučnog procesa na ciljni spoj. Svaki biljni materijal ima idealne parametre ekstrakcije, pod kojima se postiže najbolji prinos, kvaliteta i brzina ekstrakcije. Ultrazvučni proces ekstrakcije omogućuje savršeno prilagođavanje ovih optimalnih uvjeta ekstrakcije.

ultrazvučni amplituda

Amplituda je vibracijski pomak ultrazvučne sonde (sonotrode). Što je veća amplituda, to su intenzivnije vibracije i kavitacija u ultrazvučnoj tekućini. Hielscher Ultrasonics je spezialized u visoke performanse sonda tipa ultrasonicators, koji može opskrbiti precizno podesiv amplitude. Prilagođene sonde, koje mogu isporučiti do 200 μm u neprekidnom 24/7 radu, lako su dostupne izvan police. Za još veće amplitude, prilagođene ultrazvučne sonotrode mogu se lako proizvesti, previše.
Amplituda je jedna – ako ne i najsadržajniji – važan parametar za učinkovito vađenje postrojenja. Visoke amplitude stvaraju potrebne sile za razbijanje staničnih zidova i oslobađanje unutarstaničnog materijala. Time, ultrazvuka visokih performansi postaje tako učinkovita u botaničkoj ekstrakciji.

Vrijeme / trajanje ultrazvučnog liječenja

Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija je obično mnogo kraći od tradicionalnih metoda, budući da ultrazvukom oslobađa botaničke spojeve na znatno veće stope ekstrakcije. Ultrasonication omogućuje kraće postupke ekstrakcije, koji čuva ekstrahirane spojeve protiv prekomjerne obrade. Kraća obrada zbog ultrazvuka znači veću propusnost i veću kvalitetu ekstrakta.

Pulsirani ultrazvučni tretman

Ultrazvučna pulsacija je način liječenja, gdje se ultrazvučni tretman prekida definiranim ciklusima pauze (npr. 50% radni ciklus: 30 sek. ON, 30 sek. OFF; 100% dežurni cijev: kontinuirana ultrazvuka bez stanki) Radni ciklus ultrazvuka (također poznat kao pulsni način rada ili ultrazvučni pulsirajući ciklusi) odnosi se na postotak vremena tijekom kojeg je ultrazvuk spojen u medij (trajanje pulsa) tijekom jednog pulsnog razdoblja. Na primjer, način ciklusa od 50% bio bi 30 s. ON, 30 s. OFF. Tijekom ciklusa pauze radnog ciklusa, ultrazvučna tekućina dolazi na određeno vrijeme (npr. 30 s) natrag u nesmetano stanje, što je dobro za rasipanje topline kako bi se održala ciljana temperatura obrade. Radni ciklus ultrazvukom je manje važan radni ciklus za učinkovitost ekstrakcije, Ali se koristi za održavanje određene temperature procesa.

Hidrostatski tlak

Pritisak je još jedan vrlo važan parametar za ultrazvučne procese. Primjena hidrostatskog tlaka na sonični medij utječe na intenzitet kavitacije. U uvjetima povišenog tlaka povećava se intenzitet ultrazvučne (akustične) kavitacije. Hielscher Ultrasonics nudi različite vrste ultrazvučnih batch reaktora i stanica protoka, koji se mogu pritisnuti za pojačane rezultate ultrazvukom.

Temperatura ekstrakcije

Ultrazvučni ekstraktor UP400ST s temperaturnim senzorom.Kao i svaki mehanički tretman, ultrazvuka uzrokuje porast temperature, što je u skladu s 2. zakonom termo-dinamike. Ipak, ultrazvuka je tehnika ne-termičke obrade, budući da se ultrazvučno potpomognuti tretmani temelje na čisto mehaničkim silama (koje se nazivaju i sonomehaničke sile). Temperatura ekstrakcije tijekom ultrazvučne ekstrakcije može se učinkovito kontrolirati i održavati unutar određenog odabranog temperaturnog raspona. Svi Hielscher digitalni ultrazvučni procesori opremljeni su senzorom temperature koji se može priključiti i pametnim softverom, gdje se može postaviti određeni temperaturni raspon za proces. Kad god je ovaj temperaturni raspon premašen, ultrasonicator pauzira dok temperatura ponovno ne bude u odabranom rasponu i nastavlja se automatski postupak ultrazvukom. Ova pametna značajka Hielscher ultrasonicators omogućuje precizno kontrolirati proces ultrazvukom i idealne rezultate.
Budući da temperatura ekstrakcije može biti različita od bilo kojeg botaničkog spoja i biljke, temperatura je važan čimbenik, koji se ne smije zanemariti tijekom ultrazvučne optimizacije procesa. Na primjer, utvrđeno je da je 80°C idealno za postizanje maksimalnog prinosa flavonoida iz Sophora flavescena, dok su najbolji rezultati dobiveni na 50°C za vađenje arabinoksilana iz pšeničnih mekinja.

Koristite bilo koje otapalo za ultrazvučnu ekstrakciju

Različiti botanički spojevi imaju različite polaritete, koji utječu na njihovu topljivost u različitim otapalima. Na primjer, saponini i polisaharidi su polarniji i stoga pokazuju dobru topljivost u vodi, budući da je voda vrlo polarna. Fenolni spojevi kao što su antocijanini i klorogenska kiselina, s druge strane, prilično su nepolarni i stoga se bolje otapaju manje polarno otapalo kao što je etanol. Dakle, izbor otapala treba napraviti u skladu s topljivošću ciljanih spojeva kako bi se postigla visoka učinkovitost ekstrakcije. Na primjer, voda je dobro otapalo za ekstrakciju polarnih spojeva kao što su psilocibin iz gljiva, kao i oligosaharidi, glikozidi i flavanoidi; dok je mješavina etanola i vode s koncentracijom etanola i etanola od 60% (v/v) pogodna za ultrazvučno potpomognutu ekstrakciju npr.
Pročitajte više o otapalima, polaritetu otapala i najprikladnijim otapalima za ultrazvučnu ekstrakciju!

Voda kao otapalo za ekstrakciju

Voda je najpolaralnije otapalo i pogodna je za ekstrakciju širokog raspona polarnih spojeva. Njegove glavne prednosti uključuju sposobnost otapanja širokog raspona tvari. Nadalje, jeftin je, netoksičan, siguran i nezapaljiv. Njegovi nedostaci uključuju snažnu selektivnost polarnih spojeva zbog visokog polariteta. Zbog visoke točke vrenja od 100°C, koncentracija ekstrakta (npr. destilacijom ili isparavanjem rotora) zahtijeva veliku količinu energije. Nadalje, voda je sklona rastu bakterija i plijesni.

Ultrazvučna frekvencija

Ultrazvučna frekvencija oko 20kHz utvrđena je kao najmoćnija i najučinkovitija za botaničku ekstrakciju. utječe na učinkovitost ultrazvučno potpomognute ekstrakcije u ekstrakciji ljekovitih spojeva iz biljaka. Općenito, niska ultrazvučna frekvencija (tj. na cca 20kHz) stvara intenzivniju kavitaciju (sonomehanički učinci), što rezultira većom učinkovitošću postupka ekstrakcije.

Biljni materijal

Biljni materijali mogu se jako razlikovati po strukturi i krutosti njihovih stanica. Ovisno o sastavu stanične stijenke, koji može sadržavati celuloze, hemiceluloze, lignin, pektičke polisaharide, proteine, fenolne i necelulozne spojeve i vodu, stanične stijenke mogu biti čvrste ili meke. Različiti tipovi i dijelovi postrojenja sadrže različite vrste i količine tih komponenti stanične stijenke. Zato svaka vrsta postrojenja zahtijeva specifične parametre obrade za optimalne ishode ekstrakcije.
Kao intenzitet može biti precizno podešen, Hielscher ultrazvučni ekstraktori mogu pouzdano razbiti meke i tvrde stanične zidove. Meke stanične stijenke svibanj trebati manje intenzivne ultrazvukom, dok čvrste stanične strukture imaju koristi od intenzivnijeg tretmana.
Sirovina za botaničku ekstrakciju može se svježe ubirati (mokro) ili osušiti. Ultrazvučna ekstrakcija pogodna je za svježe / mokre i za sušene biljke. Veličina čestica biljnih krutina je još jedan važan čimbenik: Visoka površina (tj. mala veličina čestica) je korisna jer pruža veliko kontaktno područje za ultrazvučne kavitacijske sile smicanja, što rezultira većom učinkovitošću. Stoga se biljni materijal macerira ili melje na male komadiće (cca. 3-5 mm).

Zašto je ultrazvučni ekstrakcija najbolja metoda?

efikasnost

  • veće prinose
  • Postupak brzog ekstrakcije – u roku od nekoliko minuta
  • ekstrakti Visoka kvaliteta – blage, netermalne ekstrakcije
  • Zelena otapala (voda, etanol, glicerin, biljna ulja, NADES itd.)

Jednostavnost

  • Uključi-i-igraj – Postavi i radi u roku od nekoliko minuta
  • Visok protok – za proizvodnju ekstrakta velike vage
  • Serijski ili kontinuirani inline rad
  • Jednostavna instalacija i pokretanje
  • Prijenosni/pokretni – prijenosni dijelovi ili ugrađeni na kotačima
  • Linearna skala gore-dodati još jedan ultrazvučni sustav paralelno za povećanje kapaciteta
  • Daljinsko praćenje i kontrola – putem PC-ja, pametnog telefona ili tableta
  • Nije potreban nadzor procesa – postavljanje i trčanje
  • High-Performance-dizajniran za kontinuirano 24/7 proizvodnje
  • Robusnost i nisko održavanje
  • Visoka kvaliteta – dizajniran i izgrađen u Njemačkoj
  • Brzo opterećenje i pražnjenje između serija
  • Lako se čisti

sigurnosni

  • Jednostavan i siguran za trčanje
  • Ekstrakcija bez otapala ili otapalo (voda, etanol, biljna ulja, glicerin, itd.)
  • Nema visokih tlaka i temperatura
  • ATEX-certificirani sustavi otporni na eksploziju dostupni
  • Jednostavan za kontrolu (također putem daljinskog upravljača)


Književnost / Reference

Tablica: Tlak vode pare

temperatura
u °C
Pritisak pare
u mmHg (Torr)
Pritisak pare
u Hectopascal hPa
-80 0,00041 0,00055
-75 0,000915 0,00122
-70 0,00196 0,00261
-65 0,00405 0,0054
-60 0,008101 0,0108
-55 0,0157 0,02093
-50 0,02952 0,03936
-45 0,05402 0,07202
-40 0,09631 0,1284
-39,5 0,1019 0,1359
-39 0,1078 0,1437
-38,5 0,114 0,1520
-38 0,1206 0,1607
-37,5 0,1274 0,1699
-37 0,1347 0,1796
-36,5 0,1423 0,1897
-36 0,1503 0,2004
-35,5 0,1587 0,2116
-35 0,1676 0,2235
-34,5 0,1769 0,2359
-34 0,1867 0,2490
-33,5 0,197 0,2627
-33 0,2078 0,2771
-32,5 0,2192 0,2923
-32 0,2311 0,3082
-31,5 0,2437 0,3249
-31 0,2568 0,3424
-30,5 0,2706 0,3608
-30 0,2851 0,3801
-29,5 0,3003 0,4004
-29 0,3162 0,4216
-28,5 0,333 0,4439
-28 0,3505 0,4673
-27,5 0,3688 0,4918
-27 0,3881 0,5174
-26,5 0,4083 0,5443
-26 0,4294 0,5725
-25,5 0,4515 0,6020
-25 0,4747 0,6329
-24,5 0,4989 0,6652
-24 0,5243 0,6991
-23,5 0,5509 0,7345
-23 0,5787 0,7716
-22,5 0,6078 0,8104
-22 0,6383 0,851
-21,5 0,6701 0,8934
-21 0,7034 0,9377
-20,5 0,7381 0,9841
-20 0,77451 1,0326
-19,5 0,81251 1,0833
-19 0,85222 1,1362
-18,5 0,89368 1,1915
-18 0,93698 1,2492
-17,5 0,98222 1,3095
-17 1,0295 1,3725
-16,5 1,0787 1,4382
-16 1,1302 1,5068
-15,5 1,1839 1,5783
-15 1,2399 1,653
-14,5 1,2983 1,7309
-14 1,3593 1,8122
-13,5 1,4228 1,8969
-13 1,489 1,9852
-12,5 1,5581 2,0773
-12 1,6300 2,1732
-11,5 1,705 2,2732
-11 1,7832 2,3774
-10,5 1,8646 2,4859
-10 1,9494 2,5990
-9,5 2,0377 2,7168
-9 2,1297 2,8394
-8,5 2,2254 2,9670
-8 2,325 3,0998
-7,5 2,4287 3,2380
-7 2,5366 3,3819
-6,5 2,6489 3,5316
-6 2,7657 3,6873
-5,5 2,8872 3,8492
-5 3,0134 4,0176
-4,5 3,1448 4,1927
-4 3,2813 4,3747
-3,5 3,4232 4,5639
-3 3,5707 4,7606
-2,5 3,724 4,9649
-2 3,8832 5,1772
-1,5 4,0486 5,3977
-1 4,2204 5,6267
-0,5 4,3987 5,8645
0 4,5840 6,1115
0,01 4,58780 6,11657
1 4,9286 6,5709
2 5,2954 7,0599
3 5,6861 7,5808
4 6,1021 8,1355
5 6,5449 8,7258
6 7,0158 9,3536
7 7,5164 10,021
8 8,0482 10,730
9 8,6130 11,483
10 9,2123 12,282
11 9,8483 13,130
12 10,522 14,028
13 11,237 14,981
14 11,993 15,990
15 12,795 17,058
16 13,642 18,188
17 14,539 19,384
18 15,487 20,647
19 16,489 21,983
20 17,546 23,393
21 18,663 24,882
22 19,841 26,453
23 21,085 28,111
24 22,395 29,858
25 23,776 31,699
26 25,231 33,639
27 26,763 35,681
28 28,376 37,831
29 30,071 40,092
30 31,855 42,470
31 33,730 44,969
32 35,700 47,596
33 37,769 50,354
34 39,942 53,251
35 42,221 56,290
36 44,613 59,479
37 47,121 62,823
38 49,750 66,328
39 52,506 70,002
40 55,391 73,849
41 58,413 77,878
42 61,577 82,096
43 64,886 86,508
44 68,349 91,124
45 71,968 95,950
46 75,749 100,99
47 79,709 106,27
48 83,834 111,77
49 88,147 117,52
50 92,648 123,52
51 97,343 129,78
52 102,24 136,31
53 107,35 143,12
54 112,67 150,22
55 118,23 157,62
56 124,01 165,33
57 130,03 173,36
58 136,29 181,71
59 142,82 190,41
60 149,61 199,46
61 156,67 208,88
62 164,02 218,67
63 171,65 228,85
64 179,59 239,43
65 187,83 250,42
66 196,39 261,83
67 205,28 273,68
68 214,51 285,99
69 224,09 298,76
70 234,03 312,01
71 244,33 325,75
72 255,02 340,00
73 266,11 354,78
74 277,59 370,09
75 289,49 385,95
76 301,82 402,39
77 314,58 419,41
78 327,80 437,03
79 341,48 455,27
80 355,63 474,14
81 370,28 493,67
82 385,43 513,87
83 401,10 534,76
84 417,30 556,35
85 434,04 578,67
86 451,33 601,73
87 469,21 625,56
88 487,67 650,17
89 506,73 675,58
90 526,41 701,82
91 546,72 728,90
92 567,68 756,84
93 589,31 785,68
94 611,61 815,41
95 634,61 846,08
96 658,34 877,71
97 682,78 910,30
98 707,98 943,90
99 733,95 978,52
100 760,00 1013,3
101 787,57 1050,0
102 815,86 1087,7
103 845,12 1126,7
104 875,06 1166,7
105 906,07 1208,0
106 937,92 1250,5
107 970,60 1294,0
108 1004,42 1339,12
109 1038,92 1385,11
110 1074,56 1432,63
111 1111,20 1481,48
112 1148,74 1531,53
113 1187,42 1583,10
114 1227,25 1636,20
115 1267,98 1690,50
120 1690,50 1985,36
125 1740,93 2321,05
130 2026,10 2701,24
135 2347,26 3129,42
140 2710,92 3614,26
145 3116,76 4155,34
150 3570,48 4760,25
175 6694,08 8924,71
200 11659,16 15544,27
225 19123,12 25495,40
250 29817,84 39753,85
275 44580,84 59436,23
300 64432,8 85903,3
325 90447,6 120587
350 124001,6 165321,9
360 139893,2 186508,9
365 148519,2 198009,3
366 150320,4 200410,7
367 152129,2 202822,3
368 153960,8 205264,2
369 155815,2 207736,5
370 157692,4 210239,2
371 159584,8 212762,2
372 161507,6 215325,8
373 163468,4 217939,9
373,946 165452,0 220584,5

Visoke performanse ultrazvuka! Hielscherov asortiman pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.