Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

Rendkívül hatékony vízkivétel Power-ultrahanggal

A botanikai vegyületek vízkivonása (pl. Hideg vagy meleg víz extrakció, nyomás alatt álló víz kivonása és szubkritikus víz kivonása) hatékonyan javítható ultrahangos kezeléssel. Az ultrahanggal segített vízkivonás nemcsak magasabb hozamot eredményez és csökkenti a feldolgozási időt, hanem alacsonyabb energiafogyasztást, enyhébb extrakciós körülményeket és kiváló minőségű kivonatokat is eredményez a hagyományos extrakciós technikákhoz képest. Az ultrahangos vízextrakciót sikeresen használják számos növényi eredetű vegyület kivonására, beleértve az alkaloidokat, flavonoidokat, glikozidokat, fenolos vegyületeket és poliszacharidokat.

Bioaktív vegyületek ultrahangos vízkivonása

Az ultrahangos elszívók, mint például a UP400St (400W, 24kHz) fokozzák a hagyományos vízalapú botanikai extrakciót.A víz a leginkább poláris oldószer, ami nagyszerű oldószerré teszi a poláris vegyületek számára. Nem mérgező és környezetbarát természete miatt a víz ideális oldószer lenne bármilyen botanikai kivonathoz. A kevésbé poláris és nem poláris komponensek azonban rosszul vagy egyáltalán nem oldódnak vízben. Ezenkívül a tömeges transzfer támogatása nélkül a vízben történő kitermelési folyamat hihetetlenül lassú és ezáltal gazdaságtalan lenne. A nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang nagyon hatékony extrakciós technika, amely intenzív keverést és tömegátadást biztosít. Ezért az ultrahangos extrakció jól ismert, hogy jelentős előnyöket biztosít a hagyományos extrakciós módszerekkel szemben. Ezek az előnyök magukban foglalják a magasabb hozamot, a gyors feldolgozást, a gyors tételváltást, valamint a folyamatos gyártósori extrakciót, a zöld oldószerek használatát, az enyhe extrakciós körülményeket, amelyek megőrzik a kivonatvegyületeket, a biztonságos működést és a könnyű méretezhetőséget a kereskedelmi termelés nagy áteresztőképességéhez. (vö. Zabot et al., 2021)

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Ipari ultrahangos extrakciós rendszer 16kW-tal kiváló minőségű botanikai kivonatok folyamatos inline gyártásához víz extrakciós oldószerként történő felhasználásával.

MultiSonoReactor 4x 4kW-tal botanikai kivonatok nagyüzemi (tömeg)előállításához, víz extrakciós oldószerként történő felhasználásával. A MultiSonoReactor nyomás alá helyezhető és fűthető a szinergikus extrakciós hatások érdekében.

 

Ebben az előadásban bemutatjuk Önnek a botanikai kivonatok gyártását. Megmagyarázzuk a kiváló minőségű botanikai kivonatok előállításának kihívásait, és azt, hogy egy szonikátor hogyan segíthet leküzdeni ezeket a kihívásokat. Ez a bemutató megmutatja, hogyan működik az ultrahangos extrakció. Meg fogja tanulni, milyen előnyökkel járhat az ultrahangos készülék használata az extrakcióhoz, és hogyan valósíthat meg ultrahangos elszívót a kivonat előállításába.

Ultrahangos botanikai extrakció - Hogyan használjuk az ultrahangos készülékeket botanikai vegyületek kivonására

Videó indexképe

 

A forró víz kivonása javult ultrahanggal

A botanikai anyagok kitermelését a vízkivonás során meghatározó paraméterek a hőmérséklet, az idő, a nyomás és a növényi anyag felülete. A forró vizes kivonat viszonylag rövid idő alatt elkészíthető a víz magas hőmérséklete miatt.
A megoldás: A hozam és az extrakciós sebesség jelentősen növelhető ultrahangos keverés esetén. A forró víz önmagában csak korlátozott mértékben képes megtörni a sejtszerkezeteket, és a magas hőmérséklet gyakran károsítja vagy elpusztítja a hő-labilis vegyületeket, így a kivonat minősége romlik. Ha az ultrahangos extrakciót forró víz extrakcióval kombinálják, a hőmérséklet drasztikusan csökkenthető (pl. 100 ° C-ról 50 ° C-ra), ami megakadályozza az extrahált botanikai összetevők termikus lebomlását, növeli a teljes hozamot és energiát takarít meg. Az ultrahangos kavitáció az ultrahangos extrakciós jelenség mögött álló elv. Az ultrahangos (vagy akusztikus) kavitáció tisztán mechanikai erők, amelyek megszakítják a sejtfalakat, felszabadítják a célvegyületeket és javítják a sejt belseje és a víz (oldószer) közötti tömegátadást. Így az ultrahangos vízkivonás kiváló extrakciós eredményeket biztosít.

A hideg víz kivonása javult ultrahangos kezeléssel

A hidegvizes extrakció (hidegvizes infúzió) lényegesen kevésbé hatékony, mivel a forró víz használata elkerülhető. A hideg vagy szobahőmérsékletű víz nem nyeri ki jól a növényi vegyületeket, mivel a hideg víz nagyon lassan beszivárog a növényi anyagba, és a tömegátadás szinte elhanyagolható. A hidegvizes extrakció előnye abban rejlik, hogy elkerüli a hőmérséklet-emelkedést, ezáltal megakadályozza a hőérzékeny vegyületek termikus lebomlását. A nagyon gyenge extrakciós dinamika azonban a hagyományos hidegvizes extrakciót kivitelezhetetlenné teszi a kereskedelmi termelésben. Ezért a hidegvizes infúziót szinte kizárólag kísérleti szakaszban használják a lassúság és a hatékonyság hiánya miatt.
A megoldás: Az ultrahangos kezelés hideg víz extrakcióba történő bevezetésével a hidegvíz áztatásának lassúsága és hatékonysága könnyen leküzdhető. Az ultrahanggal intenzívebb hidegvizes extrakció lehetővé teszi a hideg extrakciós hőmérséklet fenntartását, miközben intenzív nyíróerőket kapcsol a szilárd-folyékony közegbe. Az ultrahangos extrakciós mechanizmus eredményeként a sejtfalak kinyílnak, és a botanikai vegyületek gyorsan felszabadulnak a vízbe. Az ultrahangos hidegvizes extrakció és infúzió a hideg áztatást rendkívül hatékony folyamattá alakítja, amely rövid extrakciós idő alatt magas hozamot, kiváló minőségű kivonatokat biztosít.

Az ultrahangos kezelés gyors és enyhe extrakciós módszer kiváló minőségű gomba kivonat előállítására víz oldószerként. A videóban az UP400St ultrahangos elszívót használják gyógygomba extrakcióra.

Hidegvizes gomba extrakció UP400St használatával 22 mm-es szondával

Videó indexképe

Nyomás alatt álló víz extrakció kombinálva ultrahangos kezelés

Az ultrahangos extrakciót mikrokeverés jellemzi, amely rezgéseken keresztül elősegíti az oldószer nagyobb diffúzióját a részecskébe és a részecske belsejéből a felületre, fokozva a tömegátadást. Továbbá, ultrahangos kezelés csökkenti a részecske méretét a sejtanyag, ami javítja az ultrahanggal segített nyomás alatt álló folyadék extrakció hatásait. A kisebb, kb. 0,68 mm-es részecskék nagyobb hozamot mutatnak, mint a nagyobb részecskék (kb. 1,05 mm), mivel a nagyobb felület jelentősen nagyobb tömegátadást és ezáltal jobb extrakciós hozamot tesz lehetővé. (vö. Zabot et al., 2021)

Ipari szonda típusú ultrahangos elszívó vízalapú botanikai izoláláshoz.

A növényi anyag ultrahanggal fokozott vízkivonása vízben: Ultrahangos UIP1000hdT növényi szuszpenziót tartalmazó nagy főzőpohárban. Itt oldószerként vizet használnak, de az ultrahangos extrakció kompatibilis bármilyen oldószerrel.

Az ultrahangos extrakció előnyei

  • Kiváló hozam
  • Nagy sebességű extrakció
  • Kiváló minőségű kivonatok
  • Enyhe, nem termikus eljárás
  • Zöld oldószerek
  • Költséghatékony
  • Egyszerű és biztonságos kezelés
  • Alacsony beruházási és üzemeltetési költségek
  • 24/7 működés nagy igénybevétel mellett
  • Zöld, környezetbarát módszer

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Hatékony nyomás alatt álló hidegvíz extrakció Power-ultrahanggal

Ipari ultrahangos berendezések fitokémiai extrakcióhoz víz oldószerként: Ultrahangos szonda nyomás alatt álló áramlási cellás reaktorral inline kivonat előállításához.Nagy nyomás alatt megkönnyíti a hideg víz behatolását a növényi szövetekbe, és a vízoldható fitokemikáliákat feloldják anélkül, hogy termikus bomlást okoznának. A nagynyomású hidegvizes extrakciós módszer ultrahanggal párosítható a poláris és nem poláris botanikai összetevők jobb izolálása érdekében. A víz, mint nem mérgező, olcsó és környezetbarát oldószer, vonzó alternatívája a szerves oldószernek, különösen a növényi eredetű élelmiszerek, terápiák és étrend-kiegészítők előállításakor.
Az ultrahanggal intenzívebb nyomás alatt álló hidegvíz extrakcióhoz ultrahangos szonda (sonotrode) van integrálva az extrakciós tartályba vagy az áramlási cellába. A tartályt vagy az áramlási cellát általában 5 és 100 barg közötti nyomással nyomás alá helyezik, a célzott extraktumvegyületektől függően. A Hielscher Ultrasonics még testreszabott ipari ultrahangos reaktorokat és áramlási cellákat is szállít, amelyek akár 300barg nyomást is gyakorolhatnak, lehetővé téve az extrakciós folyamat optimális nyomásának beállítását.
 

Az ultrahangos botanikai extrakció magasabb hozamot eredményez. A Hielscher UIP2000hdT, 2000 wattos homogenizátor elég erős ahhoz, hogy 10 literről 120 literre könnyen kivonja a tételeket.

Botanikai ultrahangos extrakció - 30 liter / 8 gallon tétel

Videó indexképe

 

Szuperkritikus vízkivonás javult szonikálással

Az ultrahanggal továbbfejlesztett szubkritikus vízkivonás egy másik szinergikus technika, ahol a teljesítmény ultrahang javítja a szilárd és folyékony közötti tömegátadást. Szubkritikus víz extrakció (SWE) – Más néven nyomás alatt álló melegvíz-extrakció vagy túlhevített vízkivonás – kevésbé használt technika az alacsonyabb polaritású botanikai vegyületek kivonására. A szubkritikus vízextrakció során oldószerként szuperkritikus állapotú vizet használnak.
Mi a szubkritikus víz, és miért jó oldószer a szubkritikus víz a kevésbé poláris növényi vegyületek kivonására? "A víz számos termodinamikai tulajdonsággal rendelkezik, amelyeket nagymértékben befolyásol a hőmérséklet és a nyomás. A körülményektől függően fizikai állapota (szilárd, folyékony vagy gáz), termikus viselkedése, sűrűsége vagy viszkozitása módosítható. A hőmérséklet és a nyomás kritikus pontként ismert (221 bar és 374 ° C-on meghatározott) ponton történő növelésével a víz elérheti a szuperkritikus állapotot. Szubkritikus körülmények között, amelyek 100 °C és kritikus hőmérséklet (374 °C) közötti hőmérsékletnek, valamint 1 bar és kritikus nyomás (221 bar) közötti nyomásnak felelnek meg a párolgás elkerülése érdekében, a víz polaritása csökken; Jobb oldószerré teszi a vizet a különböző szerves bioaktív vegyületek kivonásához." (Li és Chemat, 2019)
Ha az ultrahangot szubkritikus vízkivonással kombinálják, az extrakció hatékonysága javítható a kivonathozam növelésével és az extrakciós idő csökkentésével. Az optimális eredmény érdekében a zárt nyomás alatt álló szakaszos reaktorban vagy áramlási cellás reaktorban a nyomásnak legalább kétszer akkorának kell lennie, mint a víz gőznyomásának. (A víz gőznyomásáról szóló táblázatot az oldal végén találja.)
Huang et al. (2010) az alacsony frekvenciájú, nagy teljesítményű ultrahang extrakciós hatásait vizsgálta szubkritikus vízkivonással kombinálva. Ezért egy ultrahangos szonda csatlakozik a szubkritikus vízelszívó eszköz vízforralójához, hogy kivonja az illékony olajat a Lithospermum erythrorhizonból. Az eredmények azt mutatták, hogy a 20 KHz-es ultrahanggal segített fokozó hatás jobb volt, mint a 36 KHz-es, és a kimeneti teljesítménnyel (0-ról 250 W-ra) nőtt. A szubkritikus vízkivonási hozam 1,87% -ról 2,39% -ra nőtt ultrahangos oszcillációval (250 W, 20 KHz) 160 ° C hőmérsékleten és 5 MPa nyomáson 25 perces extrakciós eljárás során. Az ultrahangos kezelés nemcsak az extrakciós hozamot, hanem az extrakciós sebességet is javíthatja, ezáltal időt takaríthat meg.
Az ultrahanggal segített szubkritikus vízkivonás alacsonyabb nyomáson (pl. 5barg) futtatható, mint a hagyományos szubkritikus vízkivonás (pl. 10MPa), ami energiaköltségeket takarít meg és biztonságosabbá teszi az extrakciós eljárást.

Nagy teljesítményű ultrahangos elszívó fitokémiai izoláláshoz kötegelt üzemmódban.

A fitokemikáliák ultrahangos vízkivonása a növényekből tételenként és folyamatos üzemben futtatható. A képen az 1000 wattos erős ultrahangos készülék látható UIP1000hdt a botanikai anyagok kötegelt módú extrahálása során.

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Ultrahangos homogenizátor UP400St a botanikai anyagok kevert szakaszos extrahálásához.

Ultrahangos extrakció botanikai - 8 literes tétel - ultrahangos UP400S

Videó indexképe

Az ultrahangos botanikai extrakció előnyei

Mind a tudományos kutatás, mind az ipari megvalósítás azt mutatja, hogy az ultrahanggal segített extrakció megbízható és könnyen kezelhető technika, amely nem igényel technikai hátteret vagy intenzív képzést. Nagyon magas kitermelési hatékonyság, magas hozamok, alacsony működési költségek, valamint alacsony beruházási költségek (különösen más technikákkal, például a CO-val összehasonlítva2 elszívók) és az alacsony energiaköltségek a szonda típusú ultrahangos elszívók fő előnyei.
További előnyök, amelyek az ultrahangos extrakciós technológiát az előnyben részesített módszerré alakítják, kiváló minőségű kivonatok az alacsony extrakciós hőmérséklet, a megbízható eredmények (ismételhetőség / reprodukálhatóság), a teljesen lineáris méretezhetőség bármely termelési szintre, valamint az alacsony karbantartás.
"Az ultrahangos szonda típusú extrakció használatához kapcsolódó egyéb előnyök a kivonat könnyű kezelése, gyors végrehajtás, maradékok nélkül, magas hozam, környezetbarát, fokozott minőség és a kivonat lebomlásának megelőzése."
(vö. Chemat és Khan, 2011)

A fitokemikáliák ultrahangos extrakciója és tisztítása növényekből: A képen a szonda típusú ultrahangos készülék látható UP400St, egy Büchi vákuumszűrő és rotor-párologtató a kurkumin kivonásához.

Extrakciós beállítás botanikai izoláláshoz: Szonda típusú ultrahangos UP400ST, Büchi vákuumszűrő és rotor-bepárló fitokemikáliák kivonására.

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek vízkivonáshoz

Ultrahangos szonda típusú elszívó a növények hatékony fitokémiai és botanikai felszabadulásához.A Hielscher Ultrasonics extrahálók jól megalapozottak a botanikai extrakció területén, függetlenül attól, hogy milyen oldószert használnak. Kivonat-előállítók – mind a kisebb, exkluzív réskivonat-gyártók, mind a nagyüzemi tömeggyártók – megtalálja a Hielscher széles berendezésportfóliójában az ideális ultrahangos extrakciós berendezést a gyártási követelményekhez. A kötegelt és a folyamatos gyártósori folyamatbeállítások könnyen elérhetők, és a polcról szállíthatók. Bármilyen oldószerrel való munkavégzésre alkalmas, az ultrahangos extrakció rugalmasan alkalmazható bármilyen növényi anyag kivonására. A víz oldószerként történő felhasználása lehetővé teszi szerves tanúsítvánnyal rendelkező kivonatok előállítását rendkívül drága "szerves" etanol használata nélkül. (Természetesen a növényi anyagot organikusan kell termeszteni ahhoz, hogy szerves vízkivonatot állítsanak elő).

Nagy hatékonyságú extrakció Hielscher ultrahanggal

Hielscher Az ultrahangos extrahálók hatékonyan megzavarják a növényi sejteket, növelik a növényi anyag felületét az oldószer behatolásához és a fitokémiai anyagok (másodlagos metabolitok) felszabadulásához. A felhasználóbarát Hielscher elszívók gyorsan telepíthetők, biztonságosak és intuitív módon működtethetők.

A legmagasabb minőségi követelmények teljesítése – Tervezett & Gyártás helye Németország

A Hielscher ultrasonicators kifinomult hardverét és intelligens szoftverét úgy tervezték, hogy garantálja a botanikai nyersanyag megbízható ultrahangos extrakciós eredményeit reprodukálható eredményekkel és felhasználóbarát, biztonságos működéssel. A robusztusság, a megbízhatóság, a 24/7 működés teljes terhelés alatt és az egyszerű működés a munkavállaló szempontjából további minőségi tényezők, amelyek kedvezővé teszik a Hielscher ultrahangos készülékeket.
A Hielscher Ultrasonics elszívókat világszerte használják kiváló minőségű fitokémiai extrakcióban. Bizonyítottan kiváló minőségű botanikai vegyületeket eredményez, Hielscher ultrahangos elszívókat nemcsak a speciális és butik kivonatok kisebb kézművesei használják, hanem többnyire a széles körben kereskedelmi forgalomban kapható kivonatok, táplálékkiegészítők és terápiák ipari termelésében. Robusztus hardverük és intelligens szoftverük miatt a Hielscher ultrahangos processzorok könnyen kezelhetők és felügyelhetők.

Automatikus adatprotokollálás

A Hielscher ultrahangos készülékek távolról vezérelhetők a böngésző vezérlésével. Az ultrahangos paraméterek figyelemmel kísérhetők és pontosan beállíthatók a folyamat követelményeihez.Az élelmiszerek, táplálékkiegészítők és terápiás termékek gyártási szabványainak teljesítése érdekében a gyártási folyamatokat részletesen, figyelemmel kell kísérni és fel kell jegyezni. Hielscher Ultrasonics digitális ultrahangos készülékek automatikus adatprotokollal rendelkeznek. Ennek az intelligens funkciónak köszönhetően minden fontos folyamatparaméter, például az ultrahangos energia (teljes és nettó energia), a hőmérséklet, a nyomás és az idő automatikusan tárolódik a beépített SD-kártyán, amint a készülék be van kapcsolva. A folyamatfelügyelet és az adatrögzítés fontos a folyamatos folyamatszabványosítás és a termékminőség szempontjából. Az automatikusan rögzített folyamatadatok elérésével felülvizsgálhatja a korábbi szonikálási futtatásokat és értékelheti az eredményt.
Egy másik felhasználóbarát funkció a digitális ultrahangos rendszereink böngésző távirányítója. A távoli böngészővezérléssel bárhonnan távolról elindíthatja, leállíthatja, beállíthatja és felügyelheti ultrahangos processzorát.
Szeretne többet megtudni a növényi anyagokból származó ultrahangos vízkivonás előnyeiről? Vegye fel velünk a kapcsolatot most, hogy megvitassák botanikai kivonat gyártási folyamatát! Jól tapasztalt munkatársaink örömmel osztanak meg további információkat az ultrahangos extrakcióról, ultrahangos rendszereinkről és árainkról!

Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
1–500 ml 10–200 ml/perc UP100H
10 és 2000 ml között 20–400 ml/perc UP200Ht, UP400ST
0.1-től 20L-ig 0.2-től 4 liter/percig UIP2000hdT
10–100 liter 2–10 l/perc UIP4000hdt
n.a. 10–100 l/perc UIP16000
n.a. Nagyobb klaszter UIP16000

Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!

További információ kérése

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy további információkat kérjen az ultrahangos processzorokról, alkalmazások és ár. Örömmel megvitatjuk Önnel a folyamatot, és kínálunk Önnek egy ultrahangos rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.




Az ultrahangos nagy nyíróerejű homogenizátorokat laboratóriumi, asztali, kísérleti és ipari feldolgozásban használják.

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszperzióhoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben.

Műszaki információk az ultrahangos vízkivonásról

A hagyományos extrakciós módszereket, például macerációt, infúziót, perkolációt, főzetet, reflux extrakciót, gőzdesztillációt, szublimációt és préselést általában használják a növényi vegyületek kivonására. Ezeknek a módszereknek a hátrányai közé tartozik az időigényes folyamat, a gyenge tisztaság és az alacsony hatékonyság.

Az ultrahangos extrakciót befolyásoló folyamatparaméterek

Az ultrahanggal segített extrakció egyedülálló tulajdonságairól és előnyeiről ismert, amelyek az ultrahangos kezelést kiváló extrakciós technikává teszik a botanikai vegyületek hagyományos extrakciós módszereihez képest. Az ultrahanggal segített extrakció egyik fő előnye az ultrahangos feldolgozási tényezők (például amplitúdó, idő, hőmérséklet, nyomás) pontos alkalmazkodóképessége, amely lehetővé teszi az ultrahangos folyamat optimális hangolását a célvegyülethez. Minden növényi anyag ideális extrakciós paraméterekkel rendelkezik, amelyek mellett a legjobb hozam, minőség és extrakciós sebesség érhető el. Az ultrahangos extrakciós folyamat lehetővé teszi az optimális extrakciós feltételek tökéletes beállítását.

Ultrahangos amplitúdó

Az amplitúdó az ultrahangos szonda (sonotrode) rezgési elmozdulása. Minél nagyobb az amplitúdó, annál intenzívebb a rezgés és a kavitáció az ultrahangos folyadékban. A Hielscher Ultrasonics spezializálva van nagy teljesítményű szonda típusú ultrahangos készülékek, amelyek pontosan állítható amplitúdókat tudnak biztosítani. A testreszabott szondák, amelyek akár 200 μm-t is képesek szállítani folyamatos 24/7 üzemben, könnyen elérhetők a polcról. Még nagyobb amplitúdók esetén a testreszabott ultrahangos sonotrodes is könnyen előállítható.
Az amplitúdó egy – ha nem a legtöbb – Fontos paraméter a hatékony növénykivonáshoz. A nagy amplitúdók megteremtik a szükséges erőket a sejtfalak lebontásához és az intracelluláris anyag felszabadításához. Ezáltal a nagy teljesítményű ultrahangos kezelés annyira hatékony lesz a botanikai extrakcióban.

Az ultrahangos kezelés ideje / időtartama

Az ultrahanggal segített extrakció általában sokkal rövidebb, mint a hagyományos módszerek, mivel az ultrahangkezelés jelentősen nagyobb extrakciós sebességgel szabadítja fel a botanikai vegyületeket. Az ultrahangos kezelés lehetővé teszi a rövidebb extrakciós eljárásokat, amelyek megőrzik az extrahált vegyületeket a túlfeldolgozás ellen. Az ultrahangnak köszönhető rövidebb feldolgozás nagyobb teljesítményt és jobb extraktminőséget jelent.

Pulzáló ultrahangos kezelés

Az ultrahangos pulzálás egy kezelési mód, ahol az ultrahangkezelést meghatározott szünetciklusokkal megszakítják (pl. 50% munkaciklus: 30 mp. BE, 30 másodperc KI; 100% duty cyle: folyamatos szonikálás szünetek nélkül) Az ultrahang munkaciklusa (más néven impulzus üzemmód vagy ultrahangos pulzálási ciklusok) arra az időre utal, amely alatt az ultrahang a közeghez kapcsolódik (impulzus időtartama) egy impulzusidő alatt. Például egy 50%-os ciklusú mód 30 mp BE és 30 másodperc KI állapotú. A munkaciklus szünetciklusa alatt az ultrahangos folyadék meghatározott ideig (pl. 30 másodperc) visszatér egy zavartalan állapotba, ami jó a hőelvezetéshez a célfeldolgozási hőmérséklet fenntartása érdekében. Az ultrahangos ciklus kevésbé fontos az extrakciós hatékonyság szempontjából, de egy bizonyos folyamathőmérséklet fenntartására szolgál.

Hidrosztatikus nyomás

A nyomás egy másik nagyon fontos paraméter az ultrahangos folyamatokhoz. A hidrosztatikus nyomás alkalmazása az ultrahangos közegre befolyásolja a kavitáció intenzitását. Magas nyomásviszonyok között az ultrahangos (akusztikus) kavitáció intenzitása megnő. A Hielscher Ultrasonics különböző típusú ultrahangos kötegelt reaktorokat és áramlási cellákat kínál, amelyek nyomás alá helyezhetők az intenzív szonikációs eredmények érdekében.

Extrakciós hőmérséklet

Ultrahangos elszívó UP400ST hőmérséklet-érzékelővel.Mint minden mechanikai kezelés, az ultrahangos kezelés hőmérséklet-emelkedést okoz, ami megfelel a termodinamika 2. törvényének. Mindazonáltal az ultrahangos kezelés nem termikus kezelési technika, mivel az ultrahanggal segített kezelések tisztán mechanikai erőkön alapulnak (más néven sonomechanical erők). Az extrakciós hőmérséklet az ultrahangos extrakció során hatékonyan szabályozható és tartható egy bizonyos kiválasztott hőmérsékleti tartományon belül. Minden Hielscher digitális ultrahangos processzor csatlakoztatható hőmérséklet-érzékelővel és intelligens szoftverrel van felszerelve, ahol egy bizonyos hőmérséklet-tartomány állítható be a folyamathoz. Amikor ezt a hőmérsékleti tartományt túllépik, az ultrahangos készülék szünetel, amíg a hőmérséklet ismét a kiválasztott tartományban van, majd automatikusan folytatja az ultrahangos eljárást. Ez az intelligens tulajdonsága Hielscher ultrasonicators lehetővé teszi a pontosan szabályozható ultrahangos folyamat és ideális eredmények.
Mivel az extrakciós hőmérséklet eltérő lehet bármely botanikai vegyület és növény, a hőmérséklet fontos tényező, amelyet nem szabad elhanyagolni az ultrahangos folyamatoptimalizálás során. Például a 80 °C-ot ideálisnak találták a Sophora flavescens flavonoidjainak maximális hozamának eléréséhez, míg a legjobb eredményeket 50 °C-on érték el az arabinoxilán búzakorpából történő kivonásakor.

Használjon bármilyen oldószert az ultrahangos extrakcióhoz

A különböző botanikai vegyületek különböző polaritással rendelkeznek, amelyek befolyásolják oldhatóságukat különböző oldószerekben. Például a szaponinok és a poliszacharidok polárisabbak, ezért vízben jól oldódnak, mivel a víz erősen poláris. A fenolos vegyületek, például az antocianinok és a klorogénsav viszont meglehetősen polárisak, és ezért jobban oldódnak egy kevésbé poláris oldószer, például etanol. Így az oldószer kiválasztását a célzott vegyületek oldhatóságának megfelelően kell elvégezni a magas extrakciós hatékonyság elérése érdekében. Például a víz jó oldószer poláris vegyületek, például pszilocibin gombákból, valamint oligoszacharidokból, glikozidokból és flavanoidokból történő kivonására; míg az etanol-víz keverék és az 60% (v / v) etanol-koncentráció alkalmas pl. Apigenin, Baicalin és luteolin vegyületek ultrahanggal segített extrahálására.
További információ az oldószerekről, az oldószer polaritásáról és az ultrahangos extrakcióhoz legmegfelelőbb oldószerekről!

Víz extrakciós oldószerként

A víz a leginkább poláris oldószer, és alkalmas a poláris vegyületek széles skálájának kivonására. Fő előnyei közé tartozik az anyagok széles körének feloldása. Ezenkívül olcsó, nem mérgező, biztonságos és nem gyúlékony. Hátrányai közé tartozik a poláris vegyületek erős szelektivitása a magas polaritás miatt. Magas, 100°C-os forráspontja miatt a kivonat koncentrációja (pl. desztillációval vagy rotorpárologtatással) nagy mennyiségű energiát igényel. Továbbá a víz hajlamos a baktériumok és a penész növekedésére.

Ultrahangos frekvencia

Az ultrahangos frekvencia körül 20kHz megállapították, hogy a legerősebb és leghatékonyabb a botanikai extrakcióhoz. Befolyásolja az ultrahanggal segített extrakció hatékonyságát a gyógyászati vegyületek növényekből történő kivonásában. Általában az alacsony ultrahangos frekvencia (azaz kb. 20kHz) intenzívebb kavitációt (szonomechanikai hatásokat) generál, ami az extrakciós eljárás nagyobb hatékonyságát eredményezi.

A növényi anyag

A növényi anyagok nagymértékben változhatnak sejtjeik szerkezetében és merevségében. A sejtfal összetételétől függően, amely cellulózt, hemicellulózokat, lignint, pektikus poliszacharidokat, fehérjéket, fenolos és nem cellulózvegyületeket és vizet tartalmazhat, a sejtfalak lehetnek erősek vagy puhaak. A különböző növénytípusok és részek különböző típusú és mennyiségű sejtfal komponenseket tartalmaznak. Ezért minden üzemtípusnak speciális feldolgozási paraméterekre van szüksége az optimális kitermelési eredmények érdekében.
Mivel az intenzitás pontosan hangolható, a Hielscher ultrahangos elszívók megbízhatóan megszakíthatják a puha és kemény sejtfalakat. A lágy sejtfalaknak kevésbé intenzív ultrahangos kezelésre lehet szükségük, míg az erős sejtszerkezetek intenzívebb kezelést kapnak.
A botanikai extrakció nyersanyaga frissen betakarítható (nedves) vagy szárítható. Az ultrahangos extrakció friss / nedves és szárított növényekhez egyaránt alkalmas. A növényi szilárd anyagok részecskemérete egy másik fontos tényező: A nagy felület (azaz kis részecskeméret) előnyös, mivel nagy érintkezési területet biztosít az ultrahangos kavitációs nyíróerők számára, ami nagyobb hatékonyságot eredményez. Ezért a növényi anyagot macerálják vagy apró darabokra őrlik (kb. 3-5 mm).

Miért az ultrahangos extrakció a legjobb módszer?

Hatékonyság

  • magasabb hozamok
  • Gyors extrakciós folyamat – perceken belül
  • Kiváló minőségű kivonatok – enyhe, nem termikus extrakció
  • Zöld oldószerek (víz, etanol, glicerin, növényi olajok, NADES stb.)

Egyszerűség

  • Plug-and-play – Beállítás és működtetés perceken belül
  • Nagy áteresztőképesség – Nagy mennyiségű kivonat előállításához
  • Tételenkénti vagy folyamatos gyártósori működés
  • Egyszerű telepítés és üzembe helyezés
  • Hordozható / Mozgatható – Hordozható egységek vagy kerekekre építve
  • Lineáris méretnövelés – adjon hozzá egy másik ultrahangos rendszert párhuzamosan a kapacitás növelése érdekében
  • Távfelügyelet és vezérlés – PC-n, okostelefonon vagy táblagépen keresztül
  • Nincs szükség folyamatfelügyeletre – Beállítás és futtatás
  • Nagy teljesítményű – folyamatos, 24/7 gyártásra tervezve
  • Robusztusság és alacsony karbantartási igény
  • kiváló minőség – Németországban tervezték és építették
  • Gyors betöltés és ürítés a tételek között
  • Könnyen tisztítható

Biztonság

  • Egyszerű és biztonságos üzemeltetés
  • Oldószer nélküli vagy oldószer alapú extrakció (víz, etanol, növényi olajok, glicerin stb.)
  • Nincs magas nyomás és hőmérséklet
  • ATEX-tanúsítvánnyal rendelkező robbanásbiztos rendszerek kaphatók
  • Könnyen vezérelhető (távirányítóval is)


Irodalom / Hivatkozások

Táblázat: A víz gőznyomása

hőmérséklet
°C-ban
Gőznyomás
Hgmm-ben (Torr)
Gőznyomás
Hectopascal hPa-ban
-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 1489,14 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

High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.

Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Let's get in contact.