ultrazvučna ekstrakcija – Svestran i upotrebljiv za bilo koji botanički materijal
Mogu li koristiti svoj ultrazvučni uređaj tipa sonde za ekstrakciju kanabisa i psilocibina? Odgovor je: Da! Možete koristiti svoj ultrasonicator za brojne različite sirovine za proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata. Ljepota tehnike ultrazvučne ekstrakcije leži u njezinoj kompatibilnosti s gotovo svim botaničkim sirovinama i otapalima. Stoga ultrazvučna ekstrakcija daje visoke prinose unutar kratkog vremena procesa i za polarne i za nepolarne molekule.
Ekstrakcija polarnih i nepolarnih molekula ultrazvukom
Stupanj ekstrakcije bioaktivnih spojeva određen je različitim čimbenicima kao što su okolne stanične strukture ili polaritet ciljne molekule.
„Slično se rastapa slično“
Topivost na molekularnoj razini može se općenito podijeliti u dvije različite kategorije: polarnu i nepolarnu.
Polarne molekule imaju pozitivno + i negativno – nabijene krajeve. Nepolarne molekule nemaju gotovo nikakav naboj (nula naboja) ili je naboj uravnotežen. Otapala se nalaze u ovim kategorijama i mogu biti npr. jako, srednje ili nisko polarna ili nepolarna.
Kao što fraza „Like Dissolves Like“ daje naslutiti, molekule se najbolje otapaju u otapalu s istim polaritetom.
Polarna otapala će otopiti polarne spojeve. Nepolarna otapala otapaju nepolarne spojeve. Ovisno o polaritetu botaničkog spoja, mora se odabrati odgovarajuće otapalo s visokim kapacitetom otapanja.
ultrazvučni ekstraktor UP400St (400W) za izradu visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata, npr. od konoplje, marihuane, gljiva i bilja.
Lipidi i masti su nepolarne molekule. Fitokemikalije kao što su glavni kanabinoidi (CBD, THC), terpeni, tokoferoli, klorofil A i karotenoidi takve su nepolarne molekule. Vodene molekule kao što su psilocibin, antocijanini, većina alkaloida, klorofil B, vitamin C i vitamini B vrste su polarnih molekula.
To znači da biste trebali odabrati različita otapala za ekstrakciju kanabisa i psilocibina, budući da su molekule kanabinoida nepolarne, dok su molekule psilocibina polarne. Prema tome, polaritet otapala je važan. Polarne molekule kao što je fitokemikalija psilocibin najbolje se otapaju u polarnim otapalima. Istaknuta polarna otapala su npr. voda ili metanol. S druge strane, nepolarne molekule se najbolje otapaju u nepolarnim otapalima kao što su heksan ili toluen.
Ultrazvučna ekstrakcija bilo koje fitokemikalije Odabir idealnog otapala
Prednost ultrazvučnog ekstraktora je njegova kompatibilnost s gotovo svim vrstama otapala. Možete koristiti sustav ultrazvučne ekstrakcije s polarnim i nepolarnim otapalima.
Neke sirovine kao što su vitalne gljive često imaju koristi od procesa ekstrakcije u dvije faze, gdje se ultrazvučna ekstrakcija izvodi sukcesivno s polarnim i nepolarnim otapalom. Takva dvostupanjska ekstrakcija oslobađa obje, polarne i nepolarne vrste molekula.
Voda je polarno otapalo; ostala polarna otapala uključuju aceton, acetonitril, dimetilformamid (DMF), dimetilsulfoksid (DMSO), izopropanol i metanol.
Napomena: Iako je voda tehnički otapalo, ekstrakcija na bazi vode često se laički naziva ekstrakcijom bez otapala.
Etanol, aceton, diklorometan itd. kategorizirani su kao intermedijarni polarni, dok su n-heksan, eter, kloroform, toluen itd. nepolarni.
etanol – svestrano otapalo za botaničku ekstrakciju
Etanol, često korišteno otapalo za botaničku ekstrakciju, srednje je polarno otapalo. To znači da etanol ima svojstva polarne i nepolarne ekstrakcije. Imajući kapacitete polarne i nepolarne ekstrakcije, čini etanol idealnim otapalom za ekstrakte širokog spektra koji se često proizvode iz botaničkog bilja kao što su konoplja, kanabis i drugo bilje, gdje se ekstrahira niz različitih fitokemikalija kako bi se dobio tzv. efekt okruženja. Entourage efekt opisuje učinak različitih bioaktivnih spojeva u kombinaciji, što rezultira znatno izraženijim zdravstvenim učincima. Na primjer, ekstrakt konoplje širokog spektra sadrži različite kanabinoide poput kanabidiola (CBD), kanabigerola (CBG), kanabinola (CBN), kanabikromena (CBC), terpena, terpenoida, alkaloida i drugih fitokemikalija, koji djeluju u kombinaciji i jačaju blagotvorne učinke ekstrahiranog na holistički način.
Jednostavno prebacivanje između botaničkih materijala
Promjena između serija različitih biljnih sirovina je jednostavna i brza.
Za ultrazvučnu šaržnu ekstrakciju jednostavno pripremite kašu koja se sastoji od (osušenog) maceriranog biljnog materijala, npr. konoplje u etanolu. Umetnite ultrazvučnu sondu (poznatu i kao sonotroda) u posudu i sonicirate određeno vrijeme. Nakon sonikacije, uklonite ultrazvučnu sondu iz serije. Čišćenje ultrasonicatora je jednostavno i traje samo minutu: Obrišite sonotrodu kako biste uklonili čestice biljaka, a zatim upotrijebite CIP (clean-in-place) značajku ultrasonicatora. Umetnite sonotrodu u čašu s vodom, uključite jedinicu i pustite je da radi 20-30 sekundi. Time se ultrazvučna sonda sama čisti.
Sada ste spremni pokrenuti sljedeću seriju za ekstrakciju druge botaničke tvari kao što je psilocibin u vodi.
Slično, ultrazvučni linijski sustavi opremljeni protočnom ćelijom čiste se putem CIP mehanizma. Napajanje protočne ćelije vodom tijekom rada ultrazvuka uglavnom je dovoljno za čišćenje. Naravno, možete dodati i malu količinu sredstva za čišćenje (npr. za lakše uklanjanje ulja).
Ultrazvučni ekstraktori univerzalno su uporabljivi za bilo koju vrstu bioaktivnih spojeva i njihovo otapalo pogodno za polaritet.
MultiSonoReactor s 4x 4kW za veliku (masovnu) proizvodnju botaničkih ekstrakata.
- Veći prinos
- visoka kvaliteta
- Nema toplinske degradacije
- brza ekstrakcija
- jednostavan i siguran rad
- Zelena ekstrakcija
ultrazvučni ekstraktor UIP2000hdT (2000 vata) za proizvodnju potpuno prirodnih, organskih ekstrakata od kanabisa, bilja, gljiva itd.
Pronađite najbolji ultrazvučni uređaj visokih performansi za svoje potrebe ekstrakcije
Hielscher Ultrasonics ekstraktori dobro su etablirani u području botaničke ekstrakcije. Proizvođači ekstrakta – od malih butik proizvođača ekstrakta do velikih masovnih proizvođača – pronaći u Hielscherovom širokom asortimanu opreme idealan ultrazvučni uređaj za njihov proizvodni kapacitet. Serijske, kao i kontinuirane inline procesne postavke su lako dostupne, brzo se instaliraju, kao i sigurne i intuitivne za rukovanje.
Najviša kvaliteta – 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. Izgrađeni za rad 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu i nudeći visoku robusnost i niske zahtjeve za održavanjem, Hielscher ultrazvučni ekstraktori su pouzdano i udobno rješenje za proizvođače botaničkih ekstrakata.
Ekstraktori Hielscher Ultrasonics koriste se diljem svijeta u proizvodnji visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata. Dokazan za proizvodnju visokokvalitetnog ekstrakta, Hielscher ultrasonicators se ne koriste samo u manjim proizvođačima butik ekstrakata, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji široko komercijalno distribuiranih ekstrakata i dodataka prehrani. Zbog svoje robusnosti i malog održavanja, Hielscher ultrazvučni procesori mogu se jednostavno instalirati, rukovati i nadzirati.
Automatsko protokoliranje podataka
Kako bi se ispunili standardi proizvodnje dodataka prehrani i ljekovitih sredstava, 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? 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!
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)
- alge
- antocijanini
- artemizinin
- astragal
- Baggibuti
- Gorka dinja
- kanabis
- Čili papričice
- cimet
- Kora citrusnog voća
- kakao
- kava
- kukurmin
- Kava Kava
- vodena leća
- Bazga
- češnjak
- đumbir
- zeleni čaj
- hmelj
- kratom
- ljekovito bilje
- redovničko voće
- gljive
- listovi masline
- Nar
- kvercetin
- Quillaja
- šafran
- stevia
- duhan
- vanilija
i još mnogo toga!
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Literatura / Reference
- 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.
Otapala i njihov polaritet
U tablici u nastavku navedena su najčešća otapala raspoređena redom od najnižeg do najvišeg polariteta.
| otapalo | formula | ključanje točka (stupanj C) | otapanje točka (stupanj C) | gustoća (g/ml) |
topljivost u H2O (g/100g) | relativan polaritet |
| Cikloheksan | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| pentan | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| heksan | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| heptan | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| ugljični tetraklorid | Ccl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| ugljični disulfid | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| str-ksilen | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| toluen | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| benzen | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| Eter | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| Metil t-butil eter (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| dietilamin | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| dioksan | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-dimetilanilin | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| klorobenzen | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| anizol | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| tetrahidrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| etil acetat | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| etil benzoat | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| Dimetoksietan (Glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| Diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| metil acetat | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| Kloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-pentanon | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-dikloroetan | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| Di-N-butil ftalat | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| cikloheksanon | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| piridin | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| dimetilftalat | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| metilenklorid | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-pentanon | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-butanon | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-dikloroetan | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| benzonitril | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| aceton | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| dimetilformamid (DMF) | C3H7NE | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-butil alkohol | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| anilin | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| dimetilsulfoksid (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| acetonitril | 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 |
| cikloheksanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-oktanol | 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 |
| ja-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-heksanol | 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 |
| acetil aceton | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| etil acetoacetat | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
| benzilni alkohol | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| octena kiselina | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-aminoetanol | C2H7NE | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| etanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| dietilen glikol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| metanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| Etilen glikol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| glicerin | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| voda, teška | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| voda | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.