Ultrasonication Outcompetes Egyéb extrakciós módszerek sebességgel
Az ultrahangos extrakció gyors eljárása és az ebből eredő időmegtakarítás a kivonatgyártásban a bioaktív vegyületek növényekből történő ultrahangos extrakciójának egyik előnye. Ultrahangos extrakció tudományosan hasonlították össze az alternatív extrakciós technikák, mint például a szuperkritikus CO2 extrakció, maceráció, hő-reflux, Soxhlet, vagy mikrohullámú extrakció és kutatási eredmények bizonyítják a jelentős előnye ultrasonication tekintetében extrakciós sebesség és hozam.
Ultrasonication, mint gyors extrakciós eljárás
A bioaktív vegyületek ultrahangos extrakciója jól ismert a magas hozamokról, a kiváló minőségű kivonatokról, a rövid extrakciós időről, az alacsony energiafogyasztásról és a nagyon enyhe oldószerekkel való munkavégzés képességéről. Mindezek a tényezők hozzájárulnak a bioaktív összetevők növényi anyagokból történő ultrahangos extrakciójának rendkívüli általános hatékonyságához.
Az alábbiakban válogatott tudományos kutatási jelentéseket talál, amelyekben ultrahangos extrakció (ultrahanggal támogatott extrakció / UAE) összehasonlították más extrakciós technikákkal, mint például a maceráció, a Soxhlet, a hő reflux, a szuperkritikus CO2, és mikrohullámú extrakció.
ultrasonicator UP400St a botanikai anyagok nagy sebességű extrakciójához kötegelt üzemmódban
| Extrakciós alkalmazás | Ultrahangos extrakciós idő | Alternatív extrakciós módszer ideje | További információk | Forrás |
|---|---|---|---|---|
| Antocianin extrakció mirtusz bogyókból | 5 perc | 15 perc Mikrohullámú sütő |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo hagyja extrakció | 5-30 perc | 15-90 perc Kivonatolás |
ultrahangos UIP1000hdT "Láthatjuk, hogy 5-30 perc szonikáció, a hozam egyenértékű a hozam a hagyományos maceráció hozamával 15-90 perc alatt: UAE az idő egyharmadára van szükség ahhoz, hogy a levelek oldható anyagát kivonjuk a hagyományos macerációban." |
Petigny et al., 2013 |
| Az összes fenol és flavonoid kivonása zsályaból | 11 perc | 30 perc hagyományos extrakció vízfürdő rázógéppel 60ºC-on |
Ultrahangos elszívók UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Olívalevél polifenolok kivonása | 21 perc | 60 perc hagyományos hő-reflux extrakció |
ultrasonicator UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Bioaktív fenolikus kivonása Malva sylvestris levelekből | 49 perc 48°C 110W-on |
5 óra izgatott ágy extrakció 150 fordulat / perc sebességgel |
Ultrasonicator UP200S A HPLC elemzés kimutatta, hogy a bioaktív fenolosok koncentrációja jelentősen (p≺0,05) nőtt az optimális UAE feltételek. |
Bimakr et al., 2017 |
| Lipidek kivonása téli dinnyéből (Benincasa hispida) Vetőmag | ∼36 perc | Szuperkritikus szén-dioxid-extrakció nyomásingadozási technikával kombinálva (SCE-PST) (∼50 perc), szuperkritikus CO2 (∼97 perc), és a hagyományos Soxhlet extrakció (∼360 perc) | szuperkritikus szén-dioxid (sCO) összehasonlítása2), ultrahanggal segített extrakció (UAE), szuperkritikus szén-dioxid-extrakció nyomásingadozási technikával kombinálva (SCE-PST) és a Soxhlet extrakció azt mutatja, hogy az Egyesült Arab Emírségek a leghatékonyabb és leggyorsabb extrakciós technika. | Bimakr et al. (2015) |
szuperkritikus szén-dioxid (sCO) összehasonlítása2), ultrahanggal segített extrakció (UAE), szuperkritikus szén-dioxid-extrakció nyomásingadozási technikával kombinálva (SCE-PST), és a Soxhlet extrakciója azt mutatja, hogy UAE Ez a leghatékonyabb és leggyorsabb extrakciós technika.
- Nagy extrakciós hatékonyság
- Kiváló extrakciós hozamok
- gyors folyamat,
- Alacsony hőmérséklet
- Termolabile vegyületek kivonására alkalmas
- Bármilyen oldószerrel kompatibilis
- Alacsony energiafogyasztás
- Zöld extrakciós technika
- Könnyű és biztonságos működés
- Alacsony beruházási és működési költségek
- 24/7 működés nagy teherbírású,
Nagy teljesítményű ultrahangos elszívók a vegyületek expressz izolálására
A Hielscher korszerű ultrahangos berendezése lehetővé teszi a kiváló minőségű biomolekulák gyors kivonását a növényekből. A folyamatparaméterek, például az amplitúdó, a hőmérséklet, a nyomás és az energiabevitel teljes ellenőrzése lehetővé teszi a leghatékonyabb és legenyhébb extrakciós feltételeket, amelyek sértetlen, erősen bioaktív kivonatokat állítanak elő. Optimalizálása ultrahangos extrakciós paraméterek, mint például a nyersanyag részecskeméret, oldószer típusa, szilárd-oldószer arány, és extrakciós idő optimalizálható a legnagyobb hatékonyság és a legjobb általános eredményeket. Mivel az ultrahangos extrakció nem termikus extrakciós módszer, a bioaktív összetevők termikus lebomlása elkerülhető, ami kiváló kivonatminőséget eredményez.
Összességében az olyan előnyök, mint a magas hozam, a rövid extrakciós idő, az alacsony extrakciós hőmérséklet és a csökkentett oldószerigények teszik a szonikálást az előnyben részesített extrakciós módszernek.
Ultrasoniction outcompetes mikrohullámú antocianin extrakció mirtusz bogyók. A szonikálás háromszor gyorsabb, mint a mikrohullámú extrakció.
Az ultrahangos vs hagyományos és a vízfürdő shaker összehasonlítása jelentősen csökkenti az extrakciós időt a zsálya teljes fenoljai és flavonoidjai számára, amikor ultrahang extrakciót használnak. Ultrahangos extrakció megköveteli, csak egyharmada az extrakciós idő egy vízfürdő shaker.
Ultrahangos extrakció: a laborban és az iparban jött létre
Ultrahangos extrakció széles körben alkalmazzák az extrakció bármilyen bioaktív vegyület botanikai, gombák, algák, baktériumok és emlős sejtek. Ultrahangos extrakció jött létre, mint egy egyszerű, költséghatékony és rendkívül hatékony, hogy kiemelkedik más hagyományos extrakciós technikák magasabb extrakciós hozamok és rövidebb feldolgozási időtartam.
A labor, pad-top és teljesen ipari ultrahangos rendszerek könnyen elérhető, ultrahangos extrakció ma már jól megalapozott és megbízható technológia. Hielscher ultrahangos extraktorok telepítik világszerte az ipari feldolgozó létesítmények előállítására élelmiszer-és gyógyszeripari minőségű bioaktív vegyületek.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10-200 ml / perc | UP100H |
| 10-2000 ml | 20-400 ml / perc | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1-20L | 02 - 4 L / perc | UIP2000hdT |
| 10-100 liter | 2 - 10 l / perc | UIP4000hdT |
| na | 10 - 100 l / perc | UIP16000 |
| na | nagyobb | klaszter UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.
Irodalom / Referenciák
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Tudni érdemes
Az ultrahangos extrakció működési elve
Az ultrahangos extrakció széles körben használt módszer a bioaktív komponensek izolálására és elválasztására a növényi anyagoktól. Mivel a szonikálás kompatibilis bármilyen oldószerrel, az ultrahangos extrakciós eljárás optimálisan megtervezhető a bioaktív vegyületek (azaz a célzott vegyületek), polaritásuk, oldhatóságuk, hőérzékenységük és egyéb tényezők tekintetében. A szonikálási folyamatot kifejezetten egy bizonyos vegyülethez vagy különböző vegyületekhez igazítva a legideálisabb beállítás választható annak érdekében, hogy rendkívül jó minőségű kivonatot kapjunk.
A folyadékba vagy hígtrágyabe kapcsolt ultrahanghullámok intenzív rezgéseket és akusztikus kavitációt hoznak létre. Akusztikus más néven ultrahangos kavitáció határozza meg a helyileg előforduló rendkívül magas nyomáskülönbségek, nyíró erők és folyékony fúvókák. Ezek az erők megtörik a sejtfalakat, megzavarják a növényi sejteket és fokozzák a sejtek belseje és az oldószer közötti tömegtranszfert. Ezáltal a bioaktív összetevők hatékonyan szabadulnak fel a környező oldószerbe, ahonnan a célmolekulák könnyen elkülöníthetők és tisztíthatók (pl. rotor-párolgás, gőzdesztilláció vagy HPLC).
Ultrahangos extrakció növényi sejtekből: a mikroszkopikus keresztirányú szakasz (TS) megmutatja a sejtek ultrahangos extrakciója során fellépő hatásmechanizmust (nagyítás 2000x)
[forrás: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.