Visoko učinkovito vađenje vode pomoću Power-Ultrasound

Vodena ekstrakcija botaničkih spojeva (npr. ekstrakcija hladnom ili vrućom vodom, ekstrakcija vode pod pritiskom i subkritična ekstrakcija vode) može se učinkovito poboljšati ultrazvučnom obradom. Ekstrakcija vode potpomognuta ultrazvukom ne samo da daje veće prinose i skraćuje vrijeme obrade, već rezultira nižom potrošnjom energije, blažim uvjetima ekstrakcije i visokokvalitetnim ekstraktima u usporedbi s konvencionalnim tehnikama ekstrakcije. Ultrazvučna ekstrakcija vode uspješno se koristi za ekstrakciju brojnih spojeva biljnog podrijetla uključujući alkaloide, flavonoide, glikozide, fenolne spojeve i polisaharide.

Ultrazvučna vodena ekstrakcija bioaktivnih spojeva

Voda je najpolarnije otapalo, što je čini izvrsnim otapalom za polarne spojeve. Zbog netoksičnosti i ekološki prihvatljive prirode, voda bi bila idealno otapalo za bilo koji botanički ekstrakt. Međutim, manje polarne i nepolarne komponente se slabo ili uopće ne otapaju u vodi. Osim toga, bez ikakvog poticanja prijenosa mase, proces ekstrakcije u vodi bio bi nevjerojatno spor i stoga neekonomičan. Ultrazvuk visokog intenziteta, niske frekvencije vrlo je učinkovita tehnika ekstrakcije, koja omogućuje intenzivno miješanje i prijenos mase. Stoga je dobro poznato da ultrazvučna ekstrakcija pruža značajne prednosti u odnosu na konvencionalne metode ekstrakcije. Ove prednosti uključuju veće prinose, brzu obradu, brzi brzi obrt šarže kao i kontinuiranu inline ekstrakciju, upotrebu zelenih otapala, blage ekstrakcijske uvjete, koji čuvaju spojeve ekstrakta, sigurnost u radu i laku skalabilnost do velikih protoka za komercijalnu proizvodnju. (usp. Zabot i sur., 2021.)

 

 

Ekstrakcija toplom vodom poboljšana ultrazvučnom obradom

Parametri koji određuju ekstrakciju botanike tijekom ekstrakcije vode su temperatura, vrijeme, tlak i površina biljnog materijala. Ekstrakt vruće vode može se pripremiti u relativno kratkom vremenu zbog visoke temperature vode.
Rješenje: Prinos i brzina ekstrakcije mogu se značajno povećati kada se primijeni ultrazvučno miješanje. Sama vruća voda ima samo ograničenu sposobnost razbijanja staničnih struktura, a visoke temperature često oštećuju ili uništavaju toplinski nestabilne spojeve, tako da kvaliteta ekstrakta trpi. Kada se ultrazvučna ekstrakcija kombinira s ekstrakcijom vrućom vodom, temperatura se može drastično smanjiti (npr. sa 100°C na 50°C), čime se sprječava toplinska degradacija ekstrahiranih botaničkih sastojaka, povećava ukupni prinos i štedi energija. Ultrazvučna kavitacija je princip iza fenomena ultrazvučne ekstrakcije. Ultrazvučna (ili akustična) kavitacija su čisto mehaničke sile, koje razbijaju stanične stijenke, oslobađaju ciljne spojeve i poboljšavaju prijenos mase između unutrašnjosti stanice i vode (otapala). Stoga ultrazvučna ekstrakcija vode daje izvrsne rezultate ekstrakcije.

Ekstrakcija hladnom vodom poboljšana ultrazvučnom obradom

Ekstrakcija hladnom vodom (infuzija hladnom vodom) znatno je neučinkovitija, jer se izbjegava korištenje tople vode. Hladna voda ili voda sobne temperature ne izvlači dobro botaničke spojeve, jer se hladna voda jako sporo upija u biljni materijal i prijenos mase je gotovo zanemariv. Prednost ekstrakcije hladnom vodom leži u izbjegavanju porasta temperature čime se sprječava toplinska degradacija spojeva osjetljivih na toplinu. Međutim, vrlo loša dinamika ekstrakcije čini konvencionalnu ekstrakciju hladnom vodom neizvedivom za komercijalnu proizvodnju. Zato se u fazi pokusa gotovo isključivo koristi infuzija hladne vode zbog sporosti i neučinkovitosti.
Rješenje: Uvođenjem ultrazvučne obrade u ekstrakciju hladne vode, sporost i neučinkovitost namakanja u hladnoj vodi može se lako prevladati. Ultrazvučno pojačana ekstrakcija hladnom vodom omogućuje održavanje hladnih temperatura ekstrakcije, dok spaja intenzivne smične sile u kruto-tekući medij. Kao rezultat ultrazvučnog mehanizma ekstrakcije, stanične stijenke se otvaraju i botanički spojevi se brzo otpuštaju u vodu. Ultrazvučna ekstrakcija hladnom vodom i infuzija pretvara hladno namakanje u visoko učinkovit proces dajući visoke prinose, visokokvalitetne ekstrakte u kratkom vremenu ekstrakcije.

Ekstrakcija vode pod pritiskom u kombinaciji s ultrazvučnom obradom

Ultrazvučnu ekstrakciju karakterizira mikromiješanje, koje putem vibracija potiče veću difuziju otapala u česticu i iz unutrašnjosti čestice na površinu, intenzivirajući prijenos mase. Uz to, ultrazvučna obrada smanjuje veličinu čestica staničnog materijala, što dovodi do poboljšanih učinaka ultrazvučno potpomognute ekstrakcije tekućine pod pritiskom. Manje čestice od cca. 0,68 mm pokazuju veće prinose od većih čestica (približno 1,05 mm) budući da veća površina omogućuje značajno povećani prijenos mase i time poboljšane prinose ekstrakcije. (usp. Zabot i sur., 2021.)

Učinkovita ekstrakcija hladnom vodom pod pritiskom s ultrazvukom snage

Pod visokim pritiskom, prodor hladne vode u biljna tkiva je olakšan i fitokemikalije topljive u vodi se otapaju bez izazivanja toplinske razgradnje. Metoda ekstrakcije hladnom vodom pod visokim pritiskom 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, posebice kada je riječ o proizvodnji hrane biljnog podrijetla, terapeutskih sredstava i dodataka prehrani.
Za ultrazvučno pojačanu ekstrakciju hladne vode pod tlakom, ultrazvučna sonda (sonotroda) integrirana je u ekstrakcijski spremnik ili protočnu ćeliju. Spremnik ili protočna ćelija obično su pod tlakom između 5 i 100 bara, ovisno o ciljanim spojevima ekstrakta. Hielscher Ultrasonics isporučuje čak i prilagođene industrijske ultrazvučne reaktore i protočnu ćeliju, koji se mogu pod tlakom do 300 bara što omogućuje postavljanje optimalnog tlaka vašeg procesa ekstrakcije.
 

 

Ekstrakcija superkritične vode poboljšana sonikacijom

Ultrazvučno poboljšana subkritična ekstrakcija vode još je jedna sinergijska tehnika, pri kojoj moćni ultrazvuk poboljšava prijenos mase između krutine i tekućine. Ekstrakcija subkritične vode (SWE) – također poznat kao ekstrakcija toplom vodom pod tlakom ili ekstrakcija pregrijanom vodom – je rjeđe korištena tehnika za ekstrakciju botaničkih spojeva nižeg polariteta. U subkritičnoj ekstrakciji vode, voda u svom superkritičnom stanju se koristi kao otapalo.
Što je subkritična voda i zašto je subkritična voda dobro otapalo za ekstrakciju manje polarnih biljnih spojeva? “Voda posjeduje mnoga termodinamička svojstva na koja uvelike utječu temperatura i tlak. Ovisno o uvjetima, njegovo fizičko stanje (krutina, tekućina ili plin), toplinsko ponašanje, gustoća ili viskoznost mogu se mijenjati. Povećanjem temperature i tlaka iznad točke poznate kao kritična točka (definirana na 221 bar i 374 °C), voda može doseći superkritično stanje. U podkritičnim uvjetima, koji odgovaraju temperaturama između 100°C i kritične temperature (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 raznih 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 šaržnom reaktoru pod tlakom ili reaktoru s protočnom ćelijom trebao bi biti najmanje dvostruko veći od tlaka pare vode. (Tablicu tlaka pare vode možete pronaći na kraju ove stranice.)
Huang i sur. (2010.) istraživali su učinke ekstrakcije niskofrekventnog ultrazvuka velike snage u kombinaciji s subkritičnom ekstrakcijom vode. Ultrazvučna sonda je stoga spojena u kotao uređaja za subkritičnu ekstrakciju vode za ekstrakciju hlapljivog ulja iz Lithospermum erythrorhizon. Rezultati su pokazali da je učinak poboljšanja potpomognut ultrazvukom od 20 KHz bio bolji od onog od 36 KHz i da se povećavao s izlaznom snagom (od 0 do 250 W). Subkritični prinos ekstrakcije vode povećao se s 1,87% na 2,39% putem ultrazvučne oscilacije (250 W, 20 KHz) pri temperaturi od 160°C i tlaku od 5 MPa tijekom 25-minutnog postupka ekstrakcije. Ultrasonication bi mogao poboljšati ne samo ekstrakciju prinos, ali i ekstrakciju stopa čime se štedi vrijeme.
Ekstrakcija subkritične vode potpomognuta ultrazvukom može se izvoditi pri nižim tlakovima (npr. 5 bara) od konvencionalne ekstrakcije subkritične vode (npr. 10 MPa), što štedi troškove energije i postupak ekstrakcije čini sigurnijim.

Prednosti ultrazvučne botaničke ekstrakcije

I znanstveno istraživanje i industrijska primjena pokazuju da je ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom pouzdana tehnika kojom se lako upravlja, a koja ne zahtijeva tehničko obrazovanje ili intenzivnu obuku. Vrlo visoka učinkovitost ekstrakcije, visoki prinosi, niski operativni troškovi, kao i niski troškovi ulaganja (posebno u usporedbi s drugim tehnikama kao što je CO₂ ekstraktori) i niski troškovi energije glavne su prednosti ultrazvučnih ekstraktora tipa sonde.
Daljnje prednosti, koje ultrazvučnu tehnologiju ekstrakcije pretvaraju u preferiranu metodu, su ekstrakti visoke kvalitete zahvaljujući niskim temperaturama ekstrakcije, pouzdani rezultati (ponovljivost/reproduktivnost), potpuno linearna skalabilnost na bilo koju razinu proizvodnje kao i nisko održavanje.
„Druge prednosti povezane s upotrebom ekstrakcije ultrazvučnom sondom su jednostavno rukovanje ekstraktom, brza izvedba, bez ostataka, visok prinos, ekološki prihvatljiv, poboljšana kvaliteta i sprječavanje degradacije ekstrakta.“
(usp. Chemat i Khan, 2011.)

Ultrazvučni uređaji visokih performansi za ekstrakciju vode

Hielscher Ultrasonics ekstraktori dobro su etablirani u području botaničke ekstrakcije, bez obzira koje se otapalo koristi. Proizvođači ekstrakta – i manji, ekskluzivni proizvođači ekstrakata kao i veliki masovni proizvođači – pronaći u Hielscherovom širokom portfelju opreme idealnu opremu za ultrazvučnu ekstrakciju za svoje proizvodne zahtjeve. Serijske, kao i kontinuirane inline procesne postavke su lako dostupne i mogu se isporučiti s police. Pogodna 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 vrlo skupog "organskog" etanola. (Naravno, biljni materijal mora biti organski uzgojen kako bi se dobio organski vodeni ekstrakt).

Visokoučinkovita ekstrakcija s Hielscher ultrazvukom

Hielscher ultrazvučni ekstraktori učinkovito ometaju biljne stanice, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapala i prijenos mase za otpuštanje fitokemikalija (sekundarni metaboliti). Dizajnirani s obzirom na jednostavnost korištenja, Hielscher ekstraktori brzo se instaliraju i njima se može upravljati sigurno i intuitivno.

Ispunjavanje najviših standarda kvalitete – Dizajnirano & Proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrasonicators dizajnirani su kako bi jamčili pouzdane rezultate ultrazvučne ekstrakcije iz vaših botaničkih sirovina s ponovljivim rezultatima i jednostavnim, sigurnim radom. Robusnost, pouzdanost, 24/7 rad pod punim opterećenjem i jednostavno rukovanje iz pogleda radnika su daljnji čimbenici kvalitete, koji Hielscher ultrasonicators čine povoljnim.
Hielscher Ultrasonics ekstraktori koriste se diljem svijeta u visokokvalitetnoj fitokemijskoj ekstrakciji. Dokazano da daju visokokvalitetne botaničke spojeve, Hielscher ultrazvučne ekstraktore ne koriste samo manji proizvođači specijalnih i butičnih ekstrakata, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji široko komercijalno dostupnih ekstrakata, dodataka prehrani i terapeutika. Zbog njihovog robusnog hardvera i pametnog softvera, Hielscher ultrazvučnim procesorima može se lako upravljati i nadzirati.

Automatsko protokoliranje podataka

Kako bi se ispunili standardi proizvodnje hrane, dodataka prehrani i ljekovitih proizvoda, procesi proizvodnje moraju se detaljno pratiti i bilježiti. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni uređaji imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj značajci, 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. Pristupom automatski snimljenim procesnim podacima možete revidirati prethodne sonikacijske radove i procijeniti ishod.
Još jedna značajka prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje našim digitalnim ultrazvučnim sustavima putem preglednika. Putem daljinskog upravljanja preglednikom možete pokrenuti, zaustaviti, prilagoditi i nadzirati svoj ultrazvučni procesor daljinski s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučne ekstrakcije vode iz biljnih materijala? Kontaktirajte nas sada kako bismo razgovarali o vašem procesu proizvodnje botaničkog ekstrakta! Naše iskusno osoblje rado će podijeliti više informacija o ultrazvučnoj ekstrakciji, našim ultrazvučnim sustavima i cijenama!

Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Tehničke informacije o ultrazvučnoj ekstrakciji vode

Konvencionalne metode ekstrakcije kao što su maceracija, infuzija, perkolacija, dekokcija, ekstrakcija refluksom, destilacija vodenom parom, sublimacija i prešanje obično se koriste u ekstrakciji ljekovitih spojeva iz biljaka. Nedostaci ovih metoda uključuju dugotrajan proces, lošu čistoću i nisku učinkovitost.

Parametri procesa koji utječu na ultrazvučnu ekstrakciju

Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom poznata je po svojim jedinstvenim značajkama i prednostima, koje ultrazvučnu obradu čine superiornom tehnikom ekstrakcije u usporedbi s konvencionalnim metodama ekstrakcije botaničkih spojeva. Velika prednost ekstrakcije potpomognute ultrazvukom leži u preciznoj prilagodljivosti faktora ultrazvučne obrade (kao što su amplituda, vrijeme, temperatura, tlak), što omogućuje optimalno podešavanje ultrazvučnog procesa prema ciljnom spoju. Svaki biljni materijal ima idealne parametre ekstrakcije, pri kojima se postižu najbolji prinosi, kvaliteta i brzina ekstrakcije. Proces ultrazvučne ekstrakcije omogućuje savršenu prilagodbu tih optimalnih uvjeta ekstrakcije.

Ultrazvučna amplituda

Amplituda je vibracijski pomak ultrazvučne sonde (sonotrode). Što je veća amplituda, to su vibracije i kavitacija u ultrazvučno obrađenoj tekućini intenzivnije. Hielscher Ultrasonics specijaliziran je za ultrazvučne uređaje tipa sonde visokih performansi, koji mogu pružiti precizno podesive amplitude. Prilagođene sonde, koje mogu isporučiti do 200 µm u neprekidnom radu 24/7, dostupne su na policama. Za još veće amplitude, prilagođene ultrazvučne sonotrode mogu se jednostavno proizvesti, također.
Amplituda je jedan – ako ne i najpojedinacniji – važan parametar za učinkovitu ekstrakciju biljaka. Visoke amplitude stvaraju potrebne sile za razbijanje staničnih stijenki i oslobađanje unutarstaničnog materijala. Zbog toga ultrazvučna obrada visokih performansi postaje tako učinkovita u botaničkoj ekstrakciji.

Vrijeme/trajanje ultrazvučnog tretmana

Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom obično je puno kraća od tradicionalnih metoda, budući da sonikacija oslobađa botaničke spojeve pri znatno većim brzinama ekstrakcije. Ultrasonication omogućuje kraće postupke ekstrakcije, koji čuva ekstrahirane spojeve od pretjerane obrade. Kraća obrada zahvaljujući ultrazvuku znači veću propusnost i veću kvalitetu ekstrakta.

Tretman pulsirajućim ultrazvukom

Ultrazvučno pulsiranje je način liječenja, gdje se ultrazvučni tretman prekida definiranim ciklusima pauze (npr. 50% radni ciklus: 30 sekundi UKLJUČENO, 30 sekundi ISKLJUČENO; 100% radni ciklus: kontinuirana sonikacija bez pauza) Radni ciklus ultrazvuka ( također poznat kao pulsni način rada ili ciklusi ultrazvučnog pulsiranja) odnosi se na postotak vremena tijekom kojeg je ultrazvuk povezan s medijem (trajanje pulsa) tijekom jednog pulsnog perioda. Na primjer, ciklus od 50% bio bi 30 sekundi. UKLJUČENO, 30 sek. ISKLJUČENO. Tijekom ciklusa pauze radnog ciklusa, ultrazvukom obrađena tekućina vraća se na određeno vrijeme (npr. 30 sekundi) u neporemećeno stanje, što je dobro za rasipanje topline kako bi se održala ciljna temperatura obrade. Radni ciklus sonikacije je manje važan radni ciklus za učinkovitost ekstrakcije, ali se koristi za održavanje određene temperature procesa.

Hidrostatički tlak

Tlak je još jedan vrlo važan parametar za ultrazvučne procese. Primjena hidrostatskog tlaka na ultrazvučno obrađen medij utječe na intenzitet kavitacije. U uvjetima povišenog tlaka pojačava se intenzitet ultrazvučne (akustične) kavitacije. Hielscher Ultrasonics nudi razne vrste ultrazvučnih šaržnih reaktora i protočnih ćelija, koje se mogu pod tlakom za pojačane rezultate sonikacije.

Temperatura ekstrakcije

Kao i svaki mehanički tretman, ultrazvuk uzrokuje porast temperature, što je u skladu s 2. zakonom termodinamike. Unatoč tome, ultrazvuk je ne-termalna tehnika tretmana, budući da se tretmani potpomognuti ultrazvukom 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 raspona temperature. Svi Hielscher digitalni ultrazvučni procesori opremljeni su senzorom temperature koji se može priključiti i pametnim softverom, gdje se može postaviti određeni raspon temperature za proces. Kad god se prekorači ovaj temperaturni raspon, ultrazvučni uređaj se zaustavlja dok temperatura ponovno ne bude u odabranom rasponu, a zatim automatski nastavlja postupak sonikacije. Ova pametna značajka ultrazvučnih uređaja Hielscher omogućuje precizno kontrolirani proces sonikacije i idealne rezultate.
Budući da temperatura ekstrakcije može biti različita za bilo koji botanički spoj i biljku, temperatura je važan čimbenik koji se ne smije zanemariti tijekom optimizacije ultrazvučnog procesa. Na primjer, 80°C je idealno za postizanje maksimalnog prinosa flavonoida iz Sophora flavescens, dok su najbolji rezultati postignuti na 50°C za ekstrakciju arabinoksilana iz pšeničnih mekinja.

Koristite bilo koje otapalo za ultrazvučnu ekstrakciju

Različiti botanički spojevi imaju različite polaritete, što utječe 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 u manje polarnim otapalima kao što je etanol. Stoga bi izbor otapala trebao biti 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 je psilocibin iz gljiva, kao i oligosaharida, glikozida i flavanoida; dok je mješavina etanola i vode s koncentracijom etanola od 60% (v/v) prikladna za ultrazvučno potpomognutu ekstrakciju npr. spojeva apigenina, baicalina i luteolina.
Pročitajte više o otapalima, polaritetu otapala i najprikladnijim otapalima za ultrazvučnu ekstrakciju!

Voda kao ekstrakcijsko otapalo

Voda je najpolarnije otapalo i pogodna je za ekstrakciju širokog spektra polarnih spojeva. Njegove glavne prednosti uključuju sposobnost otapanja širokog spektra tvari. Nadalje, jeftin je, netoksičan, siguran i nezapaljiv. Njegovi nedostaci uključuju jaku selektivnost za polarne spojeve zbog njegove visoke polarnosti. Zbog visoke točke vrelišta od 100°C, koncentracija ekstrakta (npr. destilacijom ili isparavanjem na rotoru) zahtijeva veliku količinu energije. Nadalje, voda je sklona razvoju bakterija i plijesni.

Ultrazvučna frekvencija

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

Biljni materijal

Biljni materijali mogu se jako razlikovati u strukturi i krutosti svojih stanica. Ovisno o sastavu stanične stijenke, koja može sadržavati celulozu, hemicelulozu, lignin, pektinske polisaharide, proteine, fenolne i necelulozne spojeve i vodu, stanične stijenke mogu biti čvrste ili mekane. Različite vrste i dijelovi biljaka sadrže različite vrste i količine ovih komponenti stanične stijenke. Zato svaka vrsta postrojenja zahtijeva specifične parametre obrade za optimalne rezultate ekstrakcije.
Budući da se intenzitet može precizno podesiti, Hielscher ultrazvučni ekstraktori mogu pouzdano razbiti meke i tvrde stanične stijenke. Meke stanične stijenke možda trebaju manje intenzivnu ultrazvučnu obradu, dok čvrste stanične strukture imaju koristi od intenzivnijeg tretmana.
Sirovina za botaničku ekstrakciju može biti svježe ubrana (mokra) ili osušena. Ultrazvučna ekstrakcija prikladna je i za svježe/mokre i za suhe biljke. Veličina čestica krutih tvari biljke još je jedan važan čimbenik: velika površina (tj. mala veličina čestica) je korisna jer osigurava veliko kontaktno područje za ultrazvučne kavitacijske sile smicanja, što rezultira većom učinkovitošću. Zbog toga se biljni materijal macerira ili melje u sitne komadiće (cca 3-5 mm).

Zašto je ultrazvučna ekstrakcija najbolja metoda?

Učinkovitost

• veći prinosi
• Brzi proces ekstrakcije – kroz nekoliko minuta
• Ekstrakti visoke kvalitete – blaga, netermalna ekstrakcija
• Zelena otapala (voda, etanol, glicerin, biljna ulja, NADES itd.)

Jednostavnost

• Plug-and-play – Postavite i radite u roku od nekoliko minuta
• Visoka propusnost – Za proizvodnju ekstrakta velikih razmjera
• Serijski ili kontinuirani inline rad
• Jednostavna instalacija i pokretanje
• Prijenosni/pokretni – prijenosne jedinice ili izgrađene na kotačima
• Linearno povećavanje – dodajte još jedan ultrazvučni sustav paralelno za povećanje kapaciteta
• Daljinski nadzor i upravljanje – putem računala, pametnog telefona ili tableta
• Nije potreban nadzor procesa – Postavite i pokrenite
• Visoki učinak – dizajniran za kontinuiranu proizvodnju 24/7
• Robusnost i malo održavanja
• visoka kvaliteta – dizajniran i izgrađen u Njemačkoj
• Brzo utovar i pražnjenje između serija
• Jednostavan za čišćenje

Sigurnost

• Jednostavan i siguran za pokretanje
• Ekstrakcija na bazi otapala ili bez otapala (voda, etanol, biljna ulja, glicerin itd.)
• Nema visokih tlakova i temperatura
• Dostupni sustavi otporni na eksploziju s ATEX certifikatom
• Jednostavno upravljanje (također putem daljinskog upravljača)

---

---

Literatura / Reference

• 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.