Ultrahangos extrakciós folyamatok méretnövelése
A termelési kapacitás növeléséhez az extrakciós folyamatokat nagyobb térfogatokhoz / nagyobb átbocsátóképességhez kell igazítani. Az ultrahanggal segített extrakció rendkívül hatékony módszer a növényi vegyületek növényi anyagból történő elkülönítésére. Emellett az ultrahangos kezelési alkalmazások lineárisan méretezhetők nagyobb térfogatokra. Mivel a növényi anyag szakaszos és átfolyásos üzemmódban is kezelhető, az ultrahangos extrakció ideális berendezéskonfigurációt kínál minden kivonatgyártó számára – a kisüzemi mérettől a nagyon nagyüzemi méretig. Tudjon meg többet az ultrahanggal segített extrakció egyszerű és hatékony méretnöveléséről!
Az ultrahanggal segített extrakció méretnövelése
A legtöbb extrakciós módszer (pl. Soxhlet-extrakció, szuperkritikus CO2 -extrakció, macerálás) szűk keresztmetszetet jelent a növényi kivonatok termelésnövelésének tervezésekor. Az ultrahangos extrakció alkalmazása megakadályozza, hogy a termelés növelése a vállalkozás Achilles-sarkává váljon. Az alábbiakban megtudhatja, hogyan méretezhető lineárisan az ultrahanggal segített extrakció bármilyen termelési volumenre.
A méretnövelés és a folyamatparaméterek kapcsolata: A hagyományos extrakciós technikák esetében költséges, munka- és időigényes kutatás szükséges ahhoz, hogy a termelés növelésére nagyobb extrakciós rendszert vezessenek be, mivel számos feldolgozási tényező megváltozik, és nem igazítható lineárisan a nagyobb átbocsátóképességhez. Ez azt jelenti, hogy számos folyamatparamétert újra meg kell határozni, és a kisebb extrakciós berendezésekkel elért kivonatminőség gyakran nem érhető el a nagyobb léptékű termelésben.
Az ultrahangos extrakció nagy előnye a teljesen lineáris méretezhetőség. Ez a lineáris méretezhetőség lehetővé teszi az összes fontos folyamatparaméter, például az amplitúdó, a hőmérséklet, a nyomás, az ultrahangos kezelés időtartama és az oldószer:szilárd anyag arány megtartását. Az ultrahangos extrakciós folyamat nagyobb térfogatokra történő méretezéséhez nagyobb szonotróda-felület szükséges. Ez azt jelenti, hogy a méretnövelés megvalósítható nagyobb szonotróda (ultrahangos szonda / kürt) használatával egy nagyobb teljesítményű ultrahangos készüléken, vagy több ultrahangos extraktor párhuzamos telepítésével.
Tudjon meg többet a Hielscher laboratóriumi és termelési célú ultrahangos készülékeiről!
A szakaszos üzemmódú ultrahangos extrakciót többnyire kis és közepes léptékű termeléshez használják. A képen az UIP1000hdT ipari ultrahangos extraktor látható, amely szakaszos és átfolyásos (inline) üzemmódban is működtethető.
Az ultrahangos extrakciós folyamatok lineárisan méretezhetők bármilyen termelési kapacitásra. Az ultrahangos extraktorok szakaszos és inline üzemmódban is működtethetők.
Példák az ultrahangos folyamatok méretnövelésére
Például egy folyamatos átfolyásos rendszerben a növényi extrakció méretnövelése 3x 2kW teljesítményű UIP2000hdT ultrahangos extraktor párhuzamos telepítésével valósítható meg (ehhez 3 szonotróda és 3 átfolyó cella szükséges). Ez 6kW ultrahangos feldolgozási teljesítményt biztosít.
Másik lehetőségként egyetlen 6kW teljesítményű UIP6000hdT ultrahangos készülék is telepíthető, amely egyetlen nagy szondával és nagyobb átfolyócellás reaktorral van felszerelve.
Több ultrahangos extraktor párhuzamos telepítésének előnye a redundancia és a rugalmasabb használat (pl. különféle nyersanyagok egyidejű extrakciója, mivel minden ultrahangos készülék más növényi anyagot dolgozhat fel). Ez a méretnövelési modell akkor is kényelmes, ha már rendelkezik egy adott típusú ultrahangos készülékkel; ugyanazon modell egy vagy több további készülékének beszerzése kényelmes megoldás, és csökkentheti a beruházási költségeket.
Egyetlen nagyobb ultrahangos extraktor beszerzése különösen akkor megfelelő, ha ugyanabból a kivonatból egyszerre nagyobb mennyiségeket állítanak elő. Egyetlen nagyobb ultrahangos készülék akkor is célszerűbb, ha korlátozott helyű létesítményben telepítik.
Hogyan valósítsuk meg az ultrahangos extrakció méretnövelését?
A hatékony és gazdaságos extrakciós folyamathoz optimalizálni kell a folyamatparamétereket. Az optimalizálás akkor valósul meg, ha a folyamatot a legnagyobb átbocsátóképességre állítják be a legkisebb energiabevitel mellett, miközben elérik a kívánt kivonatminőséget. Az optimalizált ultrahangos folyamatban az energiafelhasználást, a kezelési időt és a munkaerőköltségeket addig a pontig csökkentik, ahol még elérhető a végtermék legnagyobb hozama és legjobb minősége.
Az ultrahangos folyamat optimalizálása különféle paraméterkombinációk tesztelésével és a nyersanyaghoz optimális paraméterek fokozatos meghatározásával történik. Kiindulópontként rendszerint általános tapasztalati értékeket használnak, amelyek segítenek gyorsan eljutni az adott alkalmazás ideális beállításához. Az ultrahangos folyamat optimalizálási kísérletei kis térfogatokkal is elvégezhetők, ami segít csökkenteni a ráfordítást, anyagot takarít meg, és viszonylag gyorsan biztosítja a kívánt eredményeket.
A Hielscher Ultrasonics jól felszerelt műszaki központtal és laboratóriummal rendelkezik. Létesítményünkben nemcsak a szakaszos és inline ultrahangos kezeléshez használható laboratóriumi és ipari ultrahangos készülékek teljes választéka található meg, hanem az eredmények átfogó értékeléséhez szükséges korszerű analitikai berendezések is. Sokéves tapasztalattal rendelkező, jól képzett, egyetemi végzettségű munkatársaink örömmel segítenek a folyamat optimalizálásában – ultrahangos kísérleteket végeznek Önnek és/vagy tanácsot adnak a legmegfelelőbb ultrahangos folyamatkonfigurációk kiválasztásához.
Méretnövelés Hielscher ultrahangos extraktorokkal: gyorsan, megbízhatóan és hatékonyan
Küzdje le az extrakció szűk keresztmetszetét ultrahangos kezeléssel!
Akár szakaszos, akár folyamatos átfolyásos (inline) üzemmódban szeretné növelni termelési kapacitását, a Hielscher Ultrasonics ideális ultrahangos készüléket és tartozékokat kínál a nagyobb termelési kapacitásokhoz. Abban is segítünk, hogy szakaszos extrakcióját inline folyamattá alakítsa.
Lépjen kapcsolatba velünk most! Örömmel megbeszéljük Önnel termelési igényeit, és műszaki specifikációkat, részletes útmutatást adunk az ultrahangos extrakció méretnöveléséhez, valamint az ezeknek megfelelő ajánlatokat készítünk!
Első, hozzávetőleges tájékoztatásként az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink megközelítő feldolgozási kapacitását:
| Szakaszosan kezelt térfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3–60L | 0,6–12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | készülékcsoport: UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
Szondás UIP1000hdT ultrahangos készülék keverővel növényi kivonatok, például kannabinoidok (pl. CBD, THC, CBG) előállításához
UIP4000hdT – 4000 watt teljesítményű ultrahangos extraktor növényi kivonatok ipari léptékű előállításához.
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől egészen az ipari méretig.