Strategije za veće prinose u botaničkoj ekstrakciji
Za proizvodnju ekstrakata vrhunske kvalitete iz biljaka s visokom učinkovitošću, odnosno visokim prinosima ekstrakata vrhunske kvalitete u kratkom vremenu ekstrakcije, potrebna je tehnika ekstrakcije visokih performansi. Ultrazvučna ekstrakcija je tehnika intenziviranja procesa, koja omogućuje korištenje širokog raspona sirovina i proizvodi visoke prinose vrhunskih ekstrakata na brz i ekonomičan način.
Vrhunski botanički ekstrakti s ultrazvukom snage
Kada se ekstrahira određeni bioaktivni spoj ili bioaktivna frakcija iz botaničkog, različiti čimbenici utječu na proces ekstrakcije. Osim tehnologije ekstrakcije (npr. Ultrazvučna ekstrakcija), polaritet otapala, sirovine i njegove prethodne obrade, omjer krute / tekuće (tj. omjer biljne tvari / otapala), vrijeme ekstrakcije i temperatura važni su faktori procesa koji se moraju pažljivo razmotriti. Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija (UAE) omogućuje idealne uvjete obrade, koje karakterizira blagost i visoka učinkovitost istovremeno. Slobodan izbor blagih otapala ili ekstrakcije hladne vode, niske temperature i kratko vrijeme obrade pretvaraju ultrazvučnu ekstrakciju u vrhunsku tehniku ekstrakcije, koja sprječava toplinsku ili kemijsku degradaciju bioaktivnih molekula. Nadalje, UAE može osloboditi kompletnu raspoloživu količinu bioaktivnih molekula iz biljne sirovine. To je razlog zašto ultrazvuka je najčešće korištena tehnologija ekstrakcije za proizvodnju ekstrakta visoke potencije.
Botanička ekstrakcija s Se (400W, 24kHz)
Što čini ultrazvučnu ekstrakciju superior?
Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija (UAE) je visoko učinkovita tehnika ekstrakcije, koja se temelji na čistim mehaničkim silama. Ultrazvučnu ili akustičnu kavitaciju karakteriziraju intenzivne sile smicanja, kao i lokalno prisutne diferencijale visoke temperature i tlaka. Ove vrlo intenzivne kavitacijske sile uzrokuju takozvanu sonoporaciju, koja je stvaranje novih i povećanje postojećih pora u staničnoj membrani, kao i poremećaj struktura biljnih stanica. Ultrazvučno pojačan tok otapala u i izvan unutrašnjosti stanice pridonosi brzom i potpunom oslobađanju botaničkih tvari. Koristeći isključivo mehaničke sile, UAE ne mijenja botaničke molekule kemikalijama ili intenzivnom toplinskom obradom i time sprječava kemijske ili toplinske promjene bioaktivnih tvari koje se nalaze u botanici. Kao rezultat toga, ultrazvučna ekstrakcija proizvodi visokokvalitetne ekstrakte punog spektra koji nude pune učinke kombiniranih botaničkih tvari, poznatih kao takozvani učinak pratnje.
Ultrazvučni ekstrakcija: blaga ne-termalna, ali vrlo učinkovita tehnika za visoke prinose ekstrakata vrhunske kvalitete.
Usporedba ultrazvučne ekstrakcije s drugim tehnikama
Ultrazvučna ekstrakcija je široko korištena tehnika za oslobađanje i izolaciju bioaktivnih spojeva kao što su antioksidansi, polifenoli, polisaharidi, proteini, lipidi, kanabinoidi i druge fitokemikalije iz biljnih materijala. Sonication je preferirana metoda zbog brojnih prednosti kao što su visoki / potpuni prinosi ekstrakcije, brza, ne-termička obrada, kompatibilnost s gotovo svim otapalima (npr. voda, etanol, metanol, izopropanol, biljna ulja, glicerin itd.), Jednostavan i siguran rad, nisko održavanje među mnogim drugima.
Tablica u nastavku uspoređuje ultrazvučnu ekstrakciju s drugim konvencionalnim metodama ekstrakcije naglašavajući prednosti UAE.
Ultrazvučni ekstraktori iz Hielschera ističu se učinkovitošću, pouzdanošću i ljubaznošću korisnika
| Ultrazvučna ekstrakcija | Maceracija | ko2 Izvlačenje | Soxhlet | Perkolacija | |
|---|---|---|---|---|---|
| Otapalo | kompatibilan s gotovo bilo kojim otapalom | vode, vodena i nevoska otapala | ko2 | vode, vodena i nevoska otapala | organska otapala |
| temperatura | netermalna ekstrakcija, precizna kontrola temperature |
ambijentalni | pod vrućinom | Temperatura povremeno se nanosi toplina |
iznad kritične temperaturi od 31°C |
| pritisak | atmosferske ili povišeni tlak moguć |
atmosferski | atmosferski | atmosferski | vrlo visoki pritisci (iznad kritičnog tlaka od 74 bara) |
| Vrijeme obrade | brz | vrlo sporo | Sporo | vrlo sporo | Umjerene |
| Količina otapala | Niske veliko kruto opterećenje biljnog materijala u otapalu, osobito kada se stanica protoka postavljanje se koristi |
Veliki | Umjerene | Veliki | velike količine superkritičnim CO2 |
| Polaritet prirodnog ekstrakta | ovisno o otapalu; za izdvajanje neis polarnih i polarnih spojeva, ekstrakcija s dvojnim stupnjem pomoću dva otapala preporučuje se |
ovisno o otapalu | ovisno o otapalu | ovisno o otapalu | ovisno o tlaku (pod višim pritiscima više polarni) |
| Fleksibilnost / skalabilnost | za ekstrakciju serije i inline, linearni skalabilnost |
samo ekstrakcija serije, ograničena skalabilnost |
samo ekstrakcija serije, ograničena skalabilnost |
samo ekstrakcija serije, ograničena skalabilnost |
samo ekstrakcija serije, ograničena linearna skalabilnost, vrlo skupo |
Zašto je ultrazvučna ekstrakcija tako učinkovita?
Mehanizam za intenziviranje ekstrakcije ultrazvuka snage uglavnom se pripisuje fenomenu akustične kavitacije. Ultrazvučna kavitacija uzrokuje sudare između čestica botaničke biomase, što rezultira međupartikularnim razlomkom i smanjenjem veličine čestica. Kada se kavitacijski mjehurići uruše na površini biljnih krutih tvari, erozija i sonoporacija dodatno povećavaju površinu čestica. Time pojačani prijenos mase olakšava oslobađanje molekula kao što su proteini, lipidi, šećeri, vitamini, antioksidansi, fito-kemikalije i prehrambena vlakna. Ultrazvučno generirane sile smicanja poboljšavaju prodiranje otapala u staničnu matricu botaničke tvari i poboljšavaju propusnost staničnih membrana. Ovi mehanizmi snage ultrazvuka su odgovorni za značajan proces intenziviranje postignuto kada se ultrasonication primjenjuje za botaničku ekstrakciju.
- visoki prinosi
- ekstrakti vrhunske kvalitete
- vrlo učinkovit i brz proces
- niski operativni troškovi
- ponovljivih rezultata
- linearni skalabilnost
- Jednostavan & Sigurna operacija
- robusnost
Dobijte tehničke informacije o Hielscher ultrazvučnim ekstraktorima i njihovim prednostima!
Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i distribuira ultrazvučne ekstraktore visokih performansi za seriju i kontinuiranu obradu na bilo kojoj proizvodnoj skali. Osim najviših tehničkih standarda i izvanredne robusnosti i 24/7/365 rada za visoko učinkovit rad, Hielscher ultrasonicators su jednostavni i pouzdani za rad. Visoka učinkovitost, pametni softver, intuitivni izbornik, automatsko protokoliranje podataka i daljinski upravljač preglednika samo su neke od značajki koje razlikuju Hielscherove ekstraktore od druge opreme za ekstrakciju.
Prednosti Hielscher ultrazvučnih ekstraktora
efikasnost
- veće prinose
- Postupak brzog ekstrakcije – u roku od nekoliko minuta
- ekstrakti Visoka kvaliteta – blage, netermalne ekstrakcije
- Zelena otapala (voda, etanol, glicerin, biljna ulja itd.)
Jednostavnost
- Uključi 'n’ igra – postavljanje i treniranje u roku od nekoliko sati
- Visok protok – za proizvodnju ekstrakta velike vage
- Serijski ili kontinuirani inline rad
- Jednostavno postavljanje – podržava višestruke napone i samo spajanje četiri crijeva
- pokretan
- 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 učitavanje i istovar između serija
- jednostavan za čišćenje
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)
Otapala za ultrazvučnu ekstrakciju
Odaberite idealno otapalo za vaš proces ekstrakcije: voda, mješavina vode i alkohola, izopropilni alkohol, heksan, etanol, metanol, butan, biljna ulja, glicerin,
netoksičan otapala, kao i bilo koja druga standardna otapala, kompatibilni su s ultrazvučnom ekstrakcijom.
Ultrazvučna ekstrakcija hladne vode: Iako je voda tehnički otapalo, takozvano univerzalno otapalo, ekstrakcija na bazi vode općenito se smatra ekstrakcijom bez otapala. Ultrazvučna ekstrakcija bez otapala ne zahtijeva nikakve strane tvari. Gnojnica vode i biljnog materijala ultrazvukom razbija stanične stijenke biljke tako da se bioaktivne molekule ispuštaju u vodu (otapalo). Sonication je čista mehanička metoda koja kemijski ne mijenja sirovinu i ekstrakt. Stoga je ultrazvučna ekstrakcija preferirana tehnika za proizvodnju visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata.
Sonda tipa ultrasonicator UIP1000hdT miješalicom za proizvodnju botaničkih ekstrakata kao što su kanabinoidi (npr. CBD, THC, CBG)
Tablica u nastavku daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih ekstraktora (batch i protočne obrade):
| 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!
Industrijska instalacija ultrazvučnog ekstraktora UIP4000hdT za proizvodnju botaničkih ekstrakata.
Hielscher Ultrasonics proizvodi i isporučuje ultrazvučne ekstraktore visokih performansi za laboratorijske, pilotske i industrijske razmjere.
Književnost / Reference
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.