Hielscher Ultrasonics
Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.
Nazovite nas: +49 3328 437-420
Pošaljite nam e-mail: info@hielscher.com

Otapala za ultrazvučnu ekstrakciju iz biljaka

  • Ultrazvučna ekstrakcija ima mnoge prednosti kao što su visoki prinosi, brze stope ekstrakcije, ekološka prihvatljivost i niska potrošnja energije.
  • Jedna od najvećih prednosti je korištenje vode kao ekstrakcijskog medija. Međutim, sonikacija se može koristiti s višestrukim sustavima otapala za postizanje vrhunskih rezultata za ciljani ekstrakt.
  • Optimalno otapalo za ultrazvučnu ekstrakciju biljnih bioaktivnih tvari odabire se s obzirom na sirovinu.

ultrazvučna ekstrakcija

Dobro je poznato da ultrazvuk remeti stanične strukture i poboljšava prijenos mase, čime se povećava mogućnost ekstrakcije biospojeva (npr. fenoli, karotenoidi).
Budući da mehanički učinci sonikacije uvelike poboljšavaju proces ekstrakcije zbog poboljšanog prijenosa mase, upotreba organskih otapala često je suvišna. To znači da je za ultrazvučnu ekstrakciju voda često dovoljan medij za ekstrakciju koji ima mnoge prednosti kao što je jeftin, bezopasan, lako dostupan i ekološki prihvatljiv.
Međutim, za specifične bioaktivne spojeve najbolji rezultati mogu se postići ultrazvučnom ekstrakcijom u kombinaciji s hlapivim otapalom.
Za odabir pravog otapala potrebno je uzeti u obzir sirovinu (npr. svježi ili sušeni, macerirani/mljeveni ili biljni materijal u prahu) i ciljane tvari (npr. lipofilne, hidrofilne).
 

U ovom videu demonstriramo vam prednosti ekstrakcije snažnih bioaktivnih spojeva iz biljnih listova u glicerinu pomoću sonikatora. Izazov pri ruci je visoka viskoznost biljnog glicerina, približno 1400 cP na sobnoj temperaturi, što može biti viskoznost koju mnogi sonikatori ne mogu podnijeti. Međutim, snažni sonikator UP400St od 400 W bez napora se nosi s ovim viskoznim otapalom, osiguravajući temeljito miješanje i učinkovitu ekstrakciju čak i s čistim biljnim glicerinom.
Biljni glicerin idealno je otapalo za ekstrakciju zbog svojih netoksičnih, neiritirajućih svojstava i sposobnosti da očuva stabilnost i snagu osjetljivih bioaktivnih spojeva. Oba, čisti glicerin i mješavine glicerina i vode, korisna su otapala za proizvodnju ekstrakata za suplemente i nutraceutike, ekstrakata okusa, prehrambenih aditiva i kozmetike.

Ultrazvučna botanička ekstrakcija pomoću glicerina kao otapala - UP400St

Video sličica

 

Ultrazvučni stolni sonikator UIP2000hdT za botaničku ekstrakciju iz lišća i cvijeća. Ovaj sonikator radi na frekvenciji od 20 kHz i isporučuje 2000 vata za najučinkovitiju ekstrakciju bioaktivnih spojeva.

UIP2000hdT sonikator za botaničku ekstrakciju u velikim serijama ili inline rad

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Sljedeća tablica navodi nekoliko otapala, koja su dobro poznata ekstrakcijska otapala i koriste se za ultrazvučnu ekstrakciju iz biljnog materijala.

etanol Jedno od najčešćih otapala za botaničku ekstrakciju. Kao polarno otapalo, etanol otapa polarne spojeve poput alkaloida i flavonoida.
voda Univerzalno otapalo, često se koristi za ekstrakciju hidrofilnih spojeva poput polisaharida, proteina i nekih glikozida.
vodeni etanol Mješavina etanola i vode, ovo otapalo može ekstrahirati širok raspon polarnih i umjereno polarnih spojeva, osiguravajući ravnotežu između snage otapala etanola i sposobnosti vode da ekstrahira hidrofilne spojeve. Vodeni etanol može se pripremiti u različitim omjerima prilagođavajući kapacitet otapanja ciljanim spojevima.
glicerin Visoko polarno otapalo koje je korisno za ekstrakciju polarnih spojeva i može biti sigurnija alternativa drugim polarnim otapalima, često se koristi u tinkturama i ekstraktima namijenjenima za unutarnju konzumaciju. Pročitajte više o ekstrakciji fitokemikalija u glicerinu pomoću sonikacije!
metanol Visoko polarno otapalo učinkovito u ekstrakciji širokog spektra biljnih spojeva uključujući fenole, flavonoide i neke alkaloide.
heksan Nepolarno otapalo koje se prvenstveno koristi za ekstrakciju nepolarnih spojeva kao što su lipidi, voskovi i eterična ulja.
aceton Polarno aprotično otapalo, aceton je učinkovit za ekstrakciju širokog spektra botaničkih spojeva, posebno onih koji su manje polarni od onih ekstrahiranih vodom ili metanolom.
izopropanol Polarno otapalo slično etanolu, obično se koristi za ekstrakciju eteričnih ulja, smola i nekih alkaloida.
Kloroform Nepolarno otapalo učinkovito u ekstrakciji alkaloida, terpenoida i nekih glikozida. Rjeđe se koristi zbog svoje toksičnosti.
etil acetat Umjereno polarno otapalo koje se koristi za ekstrakciju niza spojeva uključujući flavonoide, alkaloide i fenole.
toluen Nepolarno otapalo koje se koristi za ekstrakciju nepolarnih spojeva kao što su eterična ulja, terpeni i voskovi.
Butanol Umjereno polarno otapalo učinkovito u ekstrakciji spojeva srednje polarnosti uključujući neke glikozide i saponine.
petrolej eter Nepolarno otapalo koje se prvenstveno koristi za ekstrakciju masti, ulja i drugih nepolarnih spojeva iz biljnih materijala.

 

U ovoj prezentaciji upoznajemo vas s proizvodnjom botaničkih ekstrakata. Objašnjavamo izazove proizvodnje visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata i kako vam sonikator može pomoći da prevladate te izazove. Ova prezentacija će vam pokazati kako radi ultrazvučna ekstrakcija. Naučit ćete koje prednosti možete očekivati korištenjem sonikatora za ekstrakciju i kako možete implementirati ultrazvučni ekstraktor u svoju proizvodnju ekstrakta.

Ultrazvučna botanička ekstrakcija - Kako koristiti sonikatore za ekstrakciju botaničkih spojeva

Video sličica

 

Ultrazvučna ekstrakcija djeluje tako što ometa stanične strukture i potiče prijenos mase. Ovaj princip rada ultrazvuka koristi Hielscher Ultrasonics oprema za visoko učinkovitu ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz biljaka.

Snažni ultrazvučni valovi remete stanični matriks bioloških struktura i oslobađaju bioaktivne spojeve. Intenzivira se prijenos mase između biljnog materijala i otapala. Zbog ovih mehanizama, ultrazvučna ekstrakcija je vrlo učinkovita za botaničku ekstrakciju.

UP400ST ultrazvučni homogenizator za ekstrakciju bilja. UP400St suvereno podnosi otapala veće viskoznosti kao što je 100% glicerin.

UP400ST ultrazvučni homogenizator za biljnu ekstrakciju omogućuje korištenje otapala po vašem izboru.

Ultrazvučni uređaji za ekstrakciju

Industrijski sonikator za botaničku ekstrakciju velikih razmjeraOd laboratorijskih i stolnih ultrazvučnih uređaja do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava za ekstrakciju – Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusni partner kada su u pitanju snažni i pouzdani ultrazvučni uređaji za uspješne procese ekstrakcije.
Naši ultrazvučni sustavi naširoko se koriste u biokemijskim laboratorijima i pogonima za farmaceutsku proizvodnju. Ultrazvučne sonotrode i reaktori mogu se autoklavirati i ispunjavaju standarde farmaceutske proizvodnje.

Hielscher industrijski sonikatori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude kako bi poremetili stanične matrice i oslobodili ciljane tvari. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7. Snaga i robusnost Hielscher ultrasonicators osiguravaju visoke prinose, brze stope ekstrakcije i potpuniju ekstrakciju – nadmašuje konvencionalne procese ekstrakcije.
Naši ultrazvučni procesori mogu se kombinirati s konvencionalnim metodama ekstrakcije kao što su Soxhlet ekstrakcija ili superkritična CO2 ekstrakcija. Naknadna ugradnja u postojeće proizvodne linije može se lako izvršiti.

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Molimo koristite obrazac u nastavku, ako želite zatražiti dodatne informacije o ultrazvučnoj homogenizaciji. Bit će nam drago ponuditi vam ultrazvučni sustav koji će zadovoljiti vaše zahtjeve.









Imajte na umu naše politika privatnosti.






Literatura / Reference

U ovom kratkom video isječku demonstriramo vam brzu ultrazvučnu infuziju likera s cvjetovima jorgovana. Ultrazvučna infuzija i ekstrakcija koristi se za prijenos prekrasnih okusa buketa cvijeća i cvjetova u žestoka pića, koktele i bezalkoholna pića. Pogledajte kako sonikator UP200Ht oslobađa aromu i okuse jorgovana u gin.

Gin prožet jorgovanom za izvrsne okuse pomoću sonikatora UP200Ht

Video sličica

Činjenice koje vrijedi znati

Ultrazvučna ekstrakcija kavitacijom

Generiraju se intenzivni ultrazvučni valovi akustična kavitacija u tekućinama. Kavitacijske sile smicanja lome stanične stijenke i membrane tako da se unutarstanični materijal oslobađa. Ultrazvučnom ekstrakcijom postiže se veći prodor otapala u biljno tkivo i poboljšava prijenos mase. Zbog toga ultrazvučna ekstrakcija značajno intenzivira proces ekstrakcije što rezultira višim prinosima, bržim brzinama ekstrakcije i potpunijom ekstrakcijom.

sustavi otapala

Za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala dostupni su različiti sustavi otapala. Za ekstrakciju hidrofilnih spojeva biraju se uglavnom polarna otapala kao što su metanol, etanol ili etil-acetat, dok se za ekstrakciju lipofilnih spojeva (npr. lipida) koriste sustavi otapala kao što su diklorometan ili diklorometan/metanol (v/v 1:1). ) imaju prednost. Heksan se često koristi kao otapalo za ekstrakciju klorofila.

Što su bioaktivni spojevi?

Bioaktivni spojevi ili fitokemikalije definiraju se kao tvari koje utječu na žive organizme, tkiva ili stanice. Biološki aktivne tvari uključuju antibiotike, enzime i vitamine. Bioaktivne tvari poput karotenoida i polifenola mogu se ekstrahirati npr. iz voća, lišća i povrća, dok se fitosteroli nalaze u biljnim uljima.
Bioaktivni spojevi biljnog podrijetla uključuju flavonoide, kofein, karotenoide, kolin, ditioltione, fitosterole, polisaharide, fitoestrogene, glukozinolate, polifenole i antocijane. Mnoge bioaktivne tvari cijenjene su jer djeluju kao antioksidansi i stoga se smatraju korisnima za zdravlje.

Kako odabrati najbolje otapalo za ekstrakciju?

Smjernice u nastavku pomažu vam da odaberete odgovarajuće otapalo za ultrazvučnu botaničku ekstrakciju. Budući da je ultrazvuk kompatibilan s bilo kojim standardnim otapalom, možete odabrati otapalo koje je najidealnije za vašu biljnu sirovinu, ciljane fitokemikalije i isplativost.

  • Selektivnost: Odaberite otapalo koje posebno otapa željene spojeve, a ostavlja neželjene komponente. Na primjer, koristite etanol za polarne spojeve poput alkaloida i flavonoida.
  • Topljivost: Na temelju načela “slično se otapa slično,” odaberite otapalo s polaritetom sličnim onoj otopljene tvari. Polarna otapala (npr. voda, etanol) otapaju polarne spojeve, dok nepolarna otapala (npr. heksan) otapaju nepolarne spojeve poput lipida i ulja.
  • Cijena: Razmotrite isplativost otapala. Neka otapala mogu biti skuplja, ali nude veće prinose ili bolju selektivnost, uravnotežujući ukupne troškove ekstrakcije.
  • Sigurnost: Provjerite je li otapalo sigurno za upotrebu i rukovanje. Čimbenici uključuju toksičnost, zapaljivost i utjecaj na okoliš. Na primjer, voda i etanol sigurniji su izbor u usporedbi s kloroformom ili toluenom.

Polaritet i odabir otapala
Prema zakonu sličnosti i međusobnog miješanja, otapala čija je vrijednost polariteta blizu polariteta otopljene tvari vjerojatno će imati bolje rezultate. Evo nekoliko primjera:

  • Polarna otapala: Voda, etanol, metanol – Koristi se za ekstrakciju polarnih spojeva kao što su alkaloidi, flavonoidi, glikozidi i proteini.
  • Umjereno polarna otapala: Aceton, etil acetat, izopropanol – Prikladno za ekstrakciju širokog spektra spojeva, uključujući fenole i neke alkaloide.
  • Nepolarna otapala: Heksan, toluen, petrolej eter – Idealno za ekstrakciju nepolarnih spojeva kao što su lipidi, voskovi, terpeni i eterična ulja.

Primjeri upotrebe otapala

  • Etanol: Jedno od najčešćih otapala za botaničku ekstrakciju. Kao polarno otapalo, etanol otapa polarne spojeve poput alkaloida i flavonoida.
  • Voda: Univerzalno otapalo, često se koristi za ekstrakciju hidrofilnih spojeva poput polisaharida, proteina i nekih glikozida.
  • Metanol: Visoko polarno otapalo učinkovito u ekstrakciji širokog spektra biljnih spojeva uključujući fenole, flavonoide i neke alkaloide.
  • Heksan: Nepolarno otapalo koje se prvenstveno koristi za ekstrakciju nepolarnih spojeva kao što su lipidi, voskovi i eterična ulja.
  • Aceton: Polarno aprotično otapalo, aceton je učinkovit za ekstrakciju širokog spektra botaničkih spojeva, posebno onih koji su manje polarni od onih ekstrahiranih vodom ili metanolom.
  • izopropanol: Polarno otapalo slično etanolu, obično se koristi za ekstrakciju eteričnih ulja, smola i nekih alkaloida.
  • Kloroform: Nepolarno otapalo učinkovito u ekstrakciji alkaloida, terpenoida i nekih glikozida. Rjeđe se koristi zbog svoje toksičnosti.
  • Etil acetat: Umjereno polarno otapalo koje se koristi za ekstrakciju niza spojeva uključujući flavonoide, alkaloide i fenole.
  • Toluen: Nepolarno otapalo koje se koristi za ekstrakciju nepolarnih spojeva kao što su eterična ulja, terpeni i voskovi.
  • Butanol: Umjereno polarno otapalo učinkovito u ekstrakciji spojeva srednje polarnosti uključujući neke glikozide i saponine.
  • petrolej eter: Nepolarno otapalo koje se prvenstveno koristi za ekstrakciju masti, ulja i drugih nepolarnih spojeva iz biljnih materijala.

Sljedeća otapala testirana su u istraživačkim studijama koje su istraživale ultrazvučnu ekstrakciju specifičnih biljnih materijala i fitokemikalija.

otapalo Biljka Vrsta tkiva
Octena kiselina / urea / cetiltrim-etilamonijev bromid riža mekinje
vodeni etanol destilatorsko zrno žitarica
Vodeni izopropanol soja, uljana repica sjemenke
etanol Saccharina japonica
Ledena aktivna kiselina sirak
Fenol rajčica / krumpir / aloe vera / soja pelud / gomolj / list / sjeme
Fenol/amonijev acetat ječam / banana korijen / list
Fenol/amonijev acetat avokado / rajčica / naranča / banana / kruška / grožđe / jabuka / jagoda voće
Fenol/metanol-amonijev acetat crnogorično / banana / jabuka / krumpir sjeme / plodovi
Natrijev dodecil sulfat/aceton crnogorično / krumpir sjeme / gomolj
Natrijev dodecil sulfat/TCA/aceton jabuka/banana tkivo
TCA grah prašnik
TCA/aceton citrusi / soja / aloe vera listovi
TCA/aceton soja / crnogorica sjemenke
TCA/aceton rajčica peludno zrno
TCA/aceton/fenol maslina / bambus / grožđe / limun listovi
TCA/aceton/fenol jabuka / naranča / rajčica voće
Tiourea/urea soja sjeme
Tiourea/urea jabuka/banana tkiva
Tris-HCL pufer rajčica peludno zrno

Što su organska otapala?

Organsko otapalo je vrsta isparljivog organskog spoja (VOC). VOC su organske kemikalije koje isparavaju na sobnoj temperaturi.
Organski spojevi koji se koriste kao otapala uključuju:

  • aromatski spojevi, npr. benzen i toluen
  • alkoholi, npr. metanol
  • esteri i eteri
  • ketoni, npr. aceton
  • amini
  • nitrirani i halogenirani ugljikovodici

Mnoga organska otapala klasificiraju se kao toksična ili kancerogena. U slučaju nepravilnog rukovanja mogu biti opasni za ljude i onečistiti zrak, vodu i tlo. Zbog snažnog mehanizma ultrazvučne ekstrakcije, korištenje organskih otapala može se izbjeći zamjenom s blažim, netoksičnim otapalima.

Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.

Let's get in contact.