Բարձր արդյունավետությամբ ջրի արդյունահանում ուժային ուլտրաձայնի միջոցով

Բուսաբանական միացությունների ջրի արդյունահանումը (օրինակ՝ սառը կամ տաք ջրի արդյունահանումը, ճնշման տակ գտնվող ջրի արդյունահանումը և ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանումը) կարող են արդյունավետորեն բարելավվել ուլտրաձայնային եղանակով: Ուլտրաձայնային օգնությամբ ջրի արդյունահանումը ոչ միայն տալիս է ավելի բարձր եկամտաբերություն և նվազեցնում մշակման ժամանակը, այլև հանգեցնում է էներգիայի ավելի ցածր սպառման, ավելի մեղմ արդյունահանման պայմանների և բարձրորակ քաղվածքների, համեմատած սովորական արդյունահանման տեխնիկայի հետ: Ուլտրաձայնային ջրի արդյունահանումը հաջողությամբ օգտագործվում է բազմաթիվ բույսերից ստացված միացությունների արդյունահանման համար, ներառյալ ալկալոիդները, ֆլավոնոիդները, գլիկոզիդները, ֆենոլային միացությունները և պոլիսախարիդները:

Կենսաակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային ջրային արդյունահանում

Ջուրն ամենաբևեռային լուծիչն է, ինչը նրան դարձնում է հիանալի լուծիչ բևեռային միացությունների համար: Ոչ թունավոր և էկոլոգիապես մաքուր բնության պատճառով ջուրը կլինի իդեալական լուծիչ ցանկացած բուսաբանական էքստրակտի համար: Այնուամենայնիվ, պակաս բևեռային և ոչ բևեռային բաղադրիչները վատ են լուծվում կամ ընդհանրապես չեն լուծվում ջրում: Բացի այդ, առանց զանգվածային փոխանցման խթանման, ջրում արդյունահանման գործընթացը կլինի աներևակայելի դանդաղ և, հետևաբար, ոչ տնտեսական: Բարձր ինտենսիվության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնը շատ արդյունավետ արդյունահանման տեխնիկա է, որն ապահովում է ինտենսիվ խառնում և զանգվածի փոխանցում: Ուստի հայտնի է, որ ուլտրաձայնային արդյունահանումը զգալի առավելություններ է տալիս արդյունահանման սովորական մեթոդների նկատմամբ: Այս առավելությունները ներառում են ավելի բարձր եկամտաբերություն, արագ վերամշակում, արագ արագ խմբաքանակի շրջանառություն, ինչպես նաև շարունակական ներկառուցված արդյունահանում, կանաչ լուծիչների օգտագործում, մեղմ արդյունահանման պայմաններ, որոնք պահպանում են արդյունահանման միացությունները, շահագործման անվտանգությունը և առևտրային արտադրության համար մեծ թողունակությունների հեշտ ընդլայնումը: (տես Zabot et al., 2021)

Տաք ջրի արդյունահանումը բարելավվել է ուլտրաձայնային եղանակով

Ջրի արդյունահանման ընթացքում բուսաբանական նյութերի արդյունահանումը որոշող պարամետրերն են՝ ջերմաստիճանը, ժամանակը, ճնշումը և բուսական նյութի մակերեսը: Ջրի բարձր ջերմաստիճանի պատճառով տաք ջրի քաղվածք կարելի է պատրաստել համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածում։
Լուծումը. Եկամտաբերությունը և արդյունահանման արագությունը կարող են զգալիորեն մեծանալ, երբ կիրառվում է ուլտրաձայնային հուզիչ: Միայն տաք ջուրը բջիջների կառուցվածքները կոտրելու սահմանափակ կարողություն ունի, և բարձր ջերմաստիճանը հաճախ վնասում կամ ոչնչացնում է ջերմակայուն միացությունները, ինչի հետևանքով էքստրակտի որակը տուժում է: Երբ ուլտրաձայնային արդյունահանումը զուգակցվում է տաք ջրի արդյունահանման հետ, ջերմաստիճանը կարող է կտրուկ նվազել (օրինակ՝ 100°C-ից մինչև 50°C), ինչը կանխում է արդյունահանվող բուսաբանական բաղադրիչների ջերմային քայքայումը, մեծացնում է ընդհանուր եկամտաբերությունը և խնայում էներգիան: Ուլտրաձայնային կավիտացիան ուլտրաձայնային արդյունահանման երևույթի հիմքում ընկած սկզբունքն է: Ուլտրաձայնային (կամ ակուստիկ) կավիտացիան զուտ մեխանիկական ուժեր են, որոնք կոտրում են բջջային պատերը, ազատում թիրախային միացությունները և բարելավում զանգվածի փոխանցումը բջջի ներսի և ջրի (լուծիչի) միջև: Այսպիսով, ուլտրաձայնային ջրի արդյունահանումը ապահովում է արդյունահանման գերազանց արդյունքներ:

Սառը ջրի արդյունահանումը բարելավվել է ուլտրաձայնային եղանակով

Սառը ջրի արդյունահանումը (սառը ջրի ներարկում) զգալիորեն ավելի անարդյունավետ է, քանի որ խուսափում են տաք ջրի օգտագործումից: Սառը կամ սենյակային ջերմաստիճանի ջուրը այնքան էլ լավ չի արդյունահանում բուսաբանական միացությունները, քանի որ սառը ջուրն իսկապես դանդաղ է ներծծվում բուսական նյութի մեջ, և զանգվածի փոխանցումը գրեթե աննշան է: Սառը ջրի արդյունահանման առավելությունը կայանում է նրանում, որ խուսափում է ջերմաստիճանի ցանկացած բարձրացումից՝ դրանով իսկ կանխելով ջերմային զգայուն միացությունների ջերմային քայքայումը: Այնուամենայնիվ, արդյունահանման շատ վատ դինամիկան սովորական սառը ջրի արդյունահանումը անիրագործելի է դարձնում առևտրային արտադրության համար: Այդ իսկ պատճառով սառը ջրի ինֆուզիոն գրեթե բացառապես օգտագործվում է փորձարարական փուլում դանդաղության և անարդյունավետության պատճառով:
Լուծումը. Սառը ջրի արդյունահանման մեջ ուլտրաձայնային մեթոդի ներդրմամբ, սառը ջրի ներծծման դանդաղությունն ու անարդյունավետությունը կարելի է հեշտությամբ հաղթահարել: Ուլտրաձայնային ուժեղացված սառը ջրի արդյունահանումը թույլ է տալիս պահպանել սառը արդյունահանման ջերմաստիճանը, մինչդեռ ինտենսիվ կտրող ուժերը միացնում են պինդ-հեղուկ միջավայրին: Ուլտրաձայնային արդյունահանման մեխանիզմի արդյունքում բջիջների պատերը բացվում են, և բուսաբանական միացությունները արագորեն ազատվում են ջրի մեջ: Սառը ջրի ուլտրաձայնային արդյունահանումը և ինֆուզիոն սառը թրջումը վերածում է բարձր արդյունավետ գործընթացի, որը կարճ ժամանակում տալիս է բարձր բերքատվություն և բարձրորակ քաղվածքներ:

Ճնշման տակ գտնվող ջրի արդյունահանումը զուգորդվում է ուլտրաձայնային

Ուլտրաձայնային արդյունահանումը բնութագրվում է միկրո-խառնուրդով, որը թրթռումների միջոցով նպաստում է լուծիչի ավելի մեծ տարածմանը մասնիկի մեջ և մասնիկի ներսից դեպի մակերես՝ ուժեղացնելով զանգվածի փոխանցումը: Բացի այդ, ուլտրաձայնային ազդեցությունը նվազեցնում է բջջային նյութի մասնիկների չափը, ինչը հանգեցնում է ուլտրաձայնային օգնությամբ ճնշված հեղուկի արդյունահանման բարելավված ազդեցությունների: Փոքր մասնիկները մոտ. 0,68 մմ-ը ցույց է տալիս ավելի բարձր ելք, քան ավելի մեծ մասնիկները (մոտ 1,05 մմ), քանի որ ավելի բարձր մակերեսը թույլ է տալիս զգալիորեն մեծացնել զանգվածի փոխանցումը և դրանով իսկ բարելավել արդյունահանման ելքը: (տես Zabot et al., 2021)

Արդյունավետ ճնշմամբ սառը ջրի արդյունահանում ուժային ուլտրաձայնով

Բարձր ճնշման տակ հեշտանում է սառը ջրի ներթափանցումը բույսերի հյուսվածքներ, և ջրում լուծվող ֆիտոքիմիկատները լուծվում են՝ չառաջացնելով ջերմային քայքայում։ Բարձր ճնշման սառը ջրի արդյունահանման մեթոդը կարող է զուգակցվել ուլտրաձայնի հետ՝ բևեռային և ոչ բևեռային բուսաբանական բաղադրիչների բարելավված մեկուսացման համար: Ջուրը՝ որպես ոչ թունավոր, էժան և էկոլոգիապես մաքուր լուծիչ, գրավիչ այլընտրանք է օրգանական լուծիչներին, հատկապես, երբ խոսքը վերաբերում է բույսերից ստացված սննդի, թերապևտիկ և դիետիկ հավելումների արտադրությանը:
Ուլտրաձայնային ուժեղացված ճնշման տակ սառը ջրի արդյունահանման համար ուլտրաձայնային զոնդը (sonotrode) ինտեգրված է արդյունահանման տանկի կամ հոսքի բջիջի մեջ: Տանկը կամ հոսքային բջիջը սովորաբար ճնշվում են 5-ից 100 բարգ ճնշումներով՝ կախված նպատակային էքստրակտային միացություններից: Hielscher Ultrasonics-ը մատակարարում է նույնիսկ հարմարեցված արդյունաբերական ուլտրաձայնային ռեակտորներ և հոսքային բջիջ, որոնք կարող են ճնշել մինչև 300 բարգ, ինչը թույլ է տալիս սահմանել ձեր արդյունահանման գործընթացի օպտիմալ ճնշումը:
 

Գերկրիտիկական ջրի արդյունահանումը բարելավվել է Sonication-ով

Ուլտրաձայնային ուժեղացված ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանումը ևս մեկ սիներգետիկ տեխնիկա է, որտեղ ուժային ուլտրաձայնը բարելավում է զանգվածի փոխանցումը պինդ և հեղուկի միջև: Ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանում (SWE) – հայտնի է նաև որպես ճնշման տակ տաք ջրի արդյունահանում կամ գերտաքացված ջրի արդյունահանում – ավելի քիչ տարածված մեթոդ է բուսաբանական միացությունների արդյունահանման համար ավելի ցածր բևեռականությամբ: Ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանման ժամանակ ջուրն իր գերկրիտիկական վիճակում օգտագործվում է որպես լուծիչ։
Ի՞նչ է ենթակրիտիկական ջուրը և ինչո՞ւ է ենթակրիտիկական ջուրը լավ լուծիչ ավելի քիչ բևեռային բույսերի միացությունների արդյունահանման համար: «Ջուրն օժտված է բազմաթիվ թերմոդինամիկական հատկություններով, որոնք մեծապես ազդում են ջերմաստիճանից և ճնշումից: Կախված պայմաններից՝ նրա ֆիզիկական վիճակը (պինդ, հեղուկ կամ գազ), ջերմային վարքագիծը, խտությունը կամ մածուցիկությունը կարող են փոփոխվել։ Բարձրացնելով ջերմաստիճանը և ճնշումը մի կետում, որը հայտնի է որպես կրիտիկական կետ (սահմանված է 221 բար և 374 °C ջերմաստիճանում), ջուրը կարող է հասնել գերկրիտիկական վիճակի: Ենթաքրիտիկական պայմաններում, որոնք համապատասխանում են 100°C և կրիտիկական ջերմաստիճանի (374°C) և 1 բարի և կրիտիկական ճնշման միջև ընկած ճնշմանը (221 բար), գոլորշիացումից խուսափելու համար, ջրի բևեռականությունը նվազում է. այն ջուրը դարձնում է ավելի լավ լուծիչ տարբեր օրգանական կենսաակտիվ միացությունների արդյունահանման համար»։ (Լի և Չեմաթ, 2019)
Երբ ուլտրաձայնը զուգակցվում է ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանման հետ, արդյունահանման արդյունավետությունը կարող է բարելավվել՝ ավելացնելով էքստրակտի բերքատվությունը և նվազեցնելով արդյունահանման ժամանակը: Օպտիմալ արդյունքների համար ճնշումը փակ ճնշման խմբաքանակային ռեակտորում կամ հոսքային բջիջների ռեակտորում պետք է հասնի առնվազն երկու անգամ ավելի բարձր, քան ջրի գոլորշու ճնշումը: (Այս էջի վերջում կարող եք գտնել ջրի գոլորշիների ճնշման աղյուսակը:)
Huang et al. (2010 թ.) ուսումնասիրել են ցածր հաճախականության, բարձր հզորության ուլտրաձայնի արդյունահանման ազդեցությունները՝ ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանման հետ համատեղ: Ուլտրաձայնային զոնդը, հետևաբար, միացված է ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանման սարքի թեյնիկին՝ Lithospermum erythrorhizon-ից ցնդող յուղ հանելու համար: Արդյունքները ցույց տվեցին, որ 20 ԿՀց-ի ուլտրաձայնային օգնությամբ ուժեղացման էֆեկտը ավելի լավն էր, քան 36 ԿՀց-ը և ավելացավ ելքային հզորությամբ (0-ից մինչև 250 Վտ): Ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանման ելքը 1,87%-ից հասել է 2,39%-ի՝ ուլտրաձայնային տատանումների (250 Վտ, 20 ԿՀց) միջոցով 160°C ջերմաստիճանի և 5 ՄՊա ճնշման 25 րոպե արդյունահանման ընթացակարգի ընթացքում: Ultrasonication-ը կարող է բարելավել ոչ միայն արդյունահանման եկամտաբերությունը, այլև արդյունահանման արագությունը՝ դրանով իսկ խնայելով ժամանակը:
Ուլտրաձայնային օգնությամբ ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանումը կարող է իրականացվել ավելի ցածր ճնշման դեպքում (օրինակ՝ 5 բարգ), քան սովորական ենթակրիտիկական ջրի արդյունահանումը (օրինակ՝ 10 ՄՊա), ինչը խնայում է էներգիայի ծախսերը և դարձնում արդյունահանման ընթացակարգն ավելի անվտանգ:

Ուլտրաձայնային բուսաբանական արդյունահանման առավելությունները

Ե՛վ գիտական հետազոտությունները, և՛ արդյունաբերական իրականացումը ցույց են տալիս, որ ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանումը հուսալի և հեշտ գործածվող տեխնիկա է, որը չի պահանջում տեխնիկական նախապատմություն կամ ինտենսիվ վերապատրաստում: Արդյունահանման շատ բարձր արդյունավետություն, բարձր եկամտաբերություն, ցածր գործառնական ծախսեր, ինչպես նաև ցածր ներդրումային ծախսեր (հատկապես երբ համեմատվում են այլ մեթոդների հետ, ինչպիսիք են CO₂ էքստրակտորներ) և էներգիայի ցածր ծախսերը զոնդային տիպի ուլտրաձայնային արդյունահանողների հիմնական առավելություններն են:
Հետագա առավելությունները, որոնք վերածում են ուլտրաձայնային արդյունահանման տեխնոլոգիան նախընտրելի մեթոդի, բարձրորակ էքստրակտներն են ցածր արդյունահանման ջերմաստիճանի, հուսալի արդյունքների (կրկնելիության / վերարտադրելիության), արտադրության ցանկացած մակարդակի լիովին գծային մասշտաբայնության, ինչպես նաև ցածր պահպանման պատճառով:
«Ուլտրաձայնային զոնդի տիպի արդյունահանման օգտագործման հետ կապված այլ առավելություններն են էքստրակտի հեշտ կառավարումը, արագ կատարումը, մնացորդների բացակայությունը, բարձր եկամտաբերությունը, էկոլոգիապես մաքուր, բարձրացված որակը և էքստրակտի քայքայման կանխումը»:
(տես Chemat and Khan, 2011)

Բուսաբանական մեկուսացման համար արդյունահանման կարգավորում. Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարք UP400ST, Büchi վակուումային ֆիլտր և ռոտոր-գոլորշիացուցիչ՝ ֆիտոքիմիկատների արդյունահանման համար։

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր ջրի արդյունահանման համար

Hielscher Ultrasonics էքստրակտորները լավ հաստատված են բուսաբանական արդյունահանման ոլորտում, անկախ նրանից, թե ինչ լուծիչ է օգտագործվում: Էքստրակտ արտադրողներ – ինչպես ավելի փոքր, բացառիկ խորշի էքստրակտ արտադրողներ, այնպես էլ լայնածավալ զանգվածային արտադրողներ – Գտեք Hielscher' սարքավորումների լայն պորտֆելում իդեալական ուլտրաձայնային արդյունահանման սարքավորում՝ իրենց արտադրության պահանջներին համապատասխան: Խմբաքանակի, ինչպես նաև շարունակական ներկառուցված գործընթացի կարգավորումները մատչելի են և կարող են առաքվել դարակից: Հարմար է ցանկացած լուծիչի հետ աշխատելու համար, ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է ճկուն կերպով կիրառվել ցանկացած բուսանյութի արդյունահանման համար: Ջուրը որպես լուծիչներ օգտագործելը թույլ է տալիս արտադրել օրգանական սերտիֆիկացված էքստրակտներ՝ առանց թանկարժեք «օրգանական» էթանոլի օգտագործման: (Իհարկե, բուսանյութը պետք է օրգանապես աճեցվի, որպեսզի ստացվի օրգանական ջրային էքստրակտ):

Բարձր արդյունավետության արդյունահանում Hielscher Ultrasonics-ով

Hielscher ուլտրաձայնային արդյունահանող սարքերը արդյունավետ կերպով խաթարում են բույսերի բջիջները, մեծացնում են բուսական նյութի մակերեսը լուծիչների ներթափանցման համար և զանգվածի փոխանցում ֆիտոքիմիկատների (երկրորդային մետաբոլիտների) ազատման համար: Նախագծված օգտատերերի համար հարմարության համար՝ Hielscher արդյունահանողները արագ տեղադրվում են և կարող են անվտանգ և ինտուիտիվ կերպով շահագործվել:

Որակի բարձրագույն ստանդարտների կատարում – Նախագծված & Արտադրված է Գերմանիայում

Hielscher ultrasonicators-ի բարդ ապարատային և խելացի ծրագրակազմը նախատեսված է երաշխավորելու ձեր բուսաբանական հումքից ուլտրաձայնային արդյունահանման հուսալի արդյունքներ՝ վերարտադրելի արդյունքներով և օգտագործողի համար հարմար, անվտանգ շահագործմամբ: Կայունությունը, հուսալիությունը, 24/7 աշխատանքը լրիվ ծանրաբեռնվածության տակ և աշխատողի տեսանկյունից պարզ շահագործումը որակի հետագա գործոններն են, որոնք բարենպաստ են դարձնում Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը:
Hielscher Ultrasonics էքստրակտորներն ամբողջ աշխարհում օգտագործվում են բարձրորակ ֆիտոքիմիական արդյունահանման մեջ: Ապացուցված է, որ տալիս է բարձրորակ բուսաբանական միացություններ, Hielscher ուլտրաձայնային էքստրակտորները ոչ միայն օգտագործվում են մասնագիտացված և բուտիկների էքստրակտների փոքր վարպետների կողմից, այլ հիմնականում լայնորեն առևտրային հասանելի էքստրակտների, սննդային հավելումների և թերապևտիկ միջոցների արդյունաբերական արտադրության մեջ: Իրենց հզոր ապարատային և խելացի ծրագրաշարի շնորհիվ Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են հեշտությամբ շահագործվել և վերահսկվել:

Ավտոմատ տվյալների արձանագրություն

Սննդի, սննդային հավելումների և բուժական արտադրանքի արտադրության ստանդարտները բավարարելու համար արտադրական գործընթացները պետք է մանրամասն մոնիտորինգի ենթարկվեն և գրանցվեն: Hielscher Ultrasonics թվային ուլտրաձայնային սարքերն ունեն տվյալների ավտոմատ արձանագրում: Այս խելացի հատկության շնորհիվ գործընթացի բոլոր կարևոր պարամետրերը, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային էներգիան (ընդհանուր և զուտ էներգիա), ջերմաստիճանը, ճնշումը և ժամանակը, ավտոմատ կերպով պահվում են ներկառուցված SD քարտի վրա՝ սարքը միացնելուն պես: Գործընթացների մոնիտորինգը և տվյալների գրանցումը կարևոր են գործընթացի շարունակական ստանդարտացման և արտադրանքի որակի համար: Մուտք գործելով ավտոմատ գրանցված գործընթացի տվյալները՝ կարող եք վերանայել նախորդ ձայնագրման գործարկումները և գնահատել արդյունքը:
Օգտագործողի համար հարմար մեկ այլ առանձնահատկություն է մեր թվային ուլտրաձայնային համակարգերի բրաուզերի հեռակառավարումը: Բրաուզերի հեռակառավարման միջոցով դուք կարող եք ցանկացած վայրից հեռակա սկսել, դադարեցնել, կարգավորել և վերահսկել ձեր ուլտրաձայնային պրոցեսորը:
Ցանկանու՞մ եք ավելին իմանալ բույսերի նյութերից ուլտրաձայնային ջրի արդյունահանման առավելությունների մասին: Կապվեք մեզ հետ հիմա՝ քննարկելու ձեր բուսաբանական էքստրակտի արտադրության գործընթացը: Մեր փորձառու անձնակազմը ուրախ կլինի ավելի շատ տեղեկություններ հաղորդել ուլտրաձայնային արդյունահանման, մեր ուլտրաձայնային համակարգերի և գնագոյացման մասին:

Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.

Տեխնիկական տեղեկատվություն Ուլտրաձայնային ջրի արդյունահանման մասին

Բույսերից բուժիչ միացությունների արդյունահանման ժամանակ սովորաբար օգտագործվում են արդյունահանման սովորական մեթոդները, ինչպիսիք են մակերացիան, ինֆուզիոն, թրմումը, թուրմը, ռեֆլյուքս արդյունահանումը, գոլորշու թորումը, սուբլիմացումը և սեղմումը: Այս մեթոդների թերությունները ներառում են ժամանակատար գործընթաց, վատ մաքրություն և ցածր արդյունավետություն:

Ուլտրաձայնային արդյունահանման վրա ազդող գործընթացի պարամետրեր

Ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանումը հայտնի է իր եզակի հատկանիշներով և առավելություններով, որոնք լուծույթը դարձնում են արդյունահանման լավագույն տեխնիկան՝ համեմատած բուսաբանական միացությունների արդյունահանման սովորական մեթոդների հետ: Ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանման հիմնական առավելությունը կայանում է ուլտրաձայնային մշակման գործոնների ճշգրիտ հարմարվողականության մեջ (ինչպիսիք են ամպլիտուդը, ժամանակը, ջերմաստիճանը, ճնշումը), ինչը թույլ է տալիս օպտիմալ կերպով կարգավորել ուլտրաձայնային գործընթացը թիրախային միացությանը: Յուրաքանչյուր բուսանյութ ունի արդյունահանման իդեալական պարամետրեր, որոնց համաձայն ձեռք է բերվում լավագույն բերքատվությունը, որակը և արդյունահանման արագությունը: Ուլտրաձայնային արդյունահանման գործընթացը թույլ է տալիս կատարելապես հարմարեցնել արդյունահանման այս օպտիմալ պայմանները:

Ուլտրաձայնային առատություն

Ամպլիտուդը ուլտրաձայնային զոնդի թրթռումային տեղաշարժն է (սոնոտրոդ): Որքան բարձր է ամպլիտուդը, այնքան ավելի ինտենսիվ է թրթռումը և կավիտացիան ձայնավորվող հեղուկում: Hielscher Ultrasonics-ը մասնագիտացված է բարձր արդյունավետությամբ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքերում, որոնք կարող են ապահովել ճշգրիտ կարգավորելի ամպլիտուդներ: Հարմարեցված զոնդերը, որոնք կարող են ապահովել մինչև 200 մկմ շարունակական 24/7 շահագործման ընթացքում, հեշտությամբ հասանելի են դարակից: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար կարող են հեշտությամբ արտադրվել նաև հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ:
Ամպլիտուդը մեկն է – եթե ոչ միակը – կարևոր պարամետր բույսերի արդյունավետ արդյունահանման համար: Բարձր ամպլիտուդները ստեղծում են անհրաժեշտ ուժեր՝ բջջի պատերը քանդելու և ներբջջային նյութը ազատելու համար։ Այդպիսով, բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային ախտահանումը դառնում է այնքան արդյունավետ բուսաբանական արդյունահանման մեջ:

Ուլտրաձայնային բուժման ժամանակը / տևողությունը

Ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանումը սովորաբար շատ ավելի կարճ է, քան ավանդական մեթոդները, քանի որ ձայնային արտանետումը ազատում է բուսաբանական միացությունները զգալիորեն ավելի բարձր արդյունահանման արագությամբ: Ուլտրաձայնային արդյունահանումը թույլ է տալիս ավելի կարճ արդյունահանման ընթացակարգեր, որոնք պահպանում են արդյունահանվող միացությունները ավելորդ վերամշակումից: Ուլտրաձայնի շնորհիվ ավելի կարճ մշակումը նշանակում է ավելի բարձր թողունակություն և ավելի բարձր էքստրակտի որակ:

Իմպուլսային ուլտրաձայնային բուժում

Ուլտրաձայնային պուլսացիան բուժման ռեժիմ է, որտեղ ուլտրաձայնային բուժումը դադարեցվում է սահմանված դադարների ցիկլերով (օրինակ՝ 50% աշխատանքային ցիկլ՝ 30 վ. ON, 30 վրկ. OFF; 100% աշխատանքային ցիկլ՝ շարունակական հնչյունավորում առանց դադարների) Ուլտրաձայնային աշխատանքի ցիկլը ( հայտնի է նաև որպես զարկերակային ռեժիմ կամ ուլտրաձայնային պուլսացիայի ցիկլեր) վերաբերում է ժամանակի այն տոկոսին, որի ընթացքում ուլտրաձայնը զուգակցվում է միջինում (զարկերակային տևողություն) մեկ զարկերակային ժամանակահատվածում: Օրինակ, 50% ցիկլային ռեժիմը կլինի 30 վրկ: ՄԻԱՑՎԱԾ, 30 վրկ. ԱՆՋԱՏՎԱԾ: Հերթական ցիկլի դադարի ցիկլի ընթացքում հնչյունավորված հեղուկը որոշակի ժամանակով (օրինակ՝ 30 վրկ.) վերադառնում է չխախտված վիճակի, ինչը լավ է ջերմության ցրման համար՝ նպատակային մշակման ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Sonication-ի աշխատանքային ցիկլը պակաս կարևոր աշխատանքային ցիկլ է արդյունահանման արդյունավետության համար, բայց օգտագործվում է որոշակի գործընթացի ջերմաստիճանը պահպանելու համար:

Հիդրոստատիկ ճնշում

Ճնշումը ևս մեկ շատ կարևոր պարամետր է ուլտրաձայնային պրոցեսների համար: Կիրառելով հիդրոստատիկ ճնշումը sonicated միջավայրում ազդում ինտենսիվությունը cavitation. Բարձր ճնշման պայմաններում ավելանում է ուլտրաձայնային (ակուստիկ) կավիտացիայի ինտենսիվությունը: Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է տարբեր տեսակի ուլտրաձայնային խմբաքանակային ռեակտորներ և հոսքային բջիջներ, որոնք կարող են ճնշվել՝ ուժեղացված ձայնային արդյունքի համար:

Արդյունահանման ջերմաստիճանը

Ինչպես ցանկացած մեխանիկական բուժում, ուլտրաձայնային ազդեցությունը առաջացնում է ջերմաստիճանի բարձրացում, որը համապատասխանում է ջերմադինամիկայի 2-րդ օրենքին: Այնուամենայնիվ, ուլտրաձայնային ախտորոշումը ոչ ջերմային բուժման տեխնիկա է, քանի որ ուլտրաձայնային օգնությամբ բուժումը հիմնված է զուտ մեխանիկական ուժերի վրա (նաև կոչվում է սոնոմեխանիկական ուժեր): Ուլտրաձայնային արդյունահանման ընթացքում արդյունահանման ջերմաստիճանը կարող է արդյունավետորեն վերահսկվել և պահպանվել որոշակի ընտրված ջերմաստիճանի միջակայքում: Բոլոր Hielscher թվային ուլտրաձայնային պրոցեսորները հագեցված են խցանվող ջերմաստիճանի սենսորով և խելացի ծրագրաշարով, որտեղ գործընթացի համար կարող է սահմանվել ջերմաստիճանի որոշակի միջակայք: Ամեն անգամ, երբ այս ջերմաստիճանի միջակայքը գերազանցվում է, ուլտրաձայնային սարքը կանգ է առնում այնքան ժամանակ, մինչև ջերմաստիճանը կրկին ընտրված միջակայքում է և շարունակվում է, այնուհետև ինքնաբերաբար անցնում է ձայնային ձայնագրման ընթացակարգը: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի այս խելացի առանձնահատկությունը թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկվող ձայնային գործընթացի և իդեալական արդյունքների:
Քանի որ արդյունահանման ջերմաստիճանը կարող է տարբեր լինել ցանկացած բուսաբանական միացությունից և բույսից, ջերմաստիճանը կարևոր գործոն է, որը չպետք է անտեսվի ուլտրաձայնային գործընթացի օպտիմալացման ժամանակ: Օրինակ, պարզվել է, որ 80°C-ը իդեալական է Sophora flavescens-ից ֆլավոնոիդների առավելագույն բերքատվություն ստանալու համար, մինչդեռ լավագույն արդյունքները ձեռք են բերվել 50°C ջերմաստիճանում՝ ցորենի թեփից արաբինօքսիլանի արդյունահանման համար:

Օգտագործեք ցանկացած լուծիչ ուլտրաձայնային արդյունահանման համար

Տարբեր բուսաբանական միացություններ ունեն տարբեր բևեռականություններ, որոնք ազդում են դրանց լուծելիության վրա տարբեր լուծիչներում: Օրինակ, սապոնինները և պոլիսախարիդները ավելի բևեռային են և, հետևաբար, լավ լուծելի են ջրում, քանի որ ջուրը շատ բևեռային է: Մյուս կողմից, ֆենոլային միացությունները, ինչպիսիք են անտոցիանինները և քլորոգենաթթուն, բավականին անբևեռ են և լուծվում են, հետևաբար ավելի լավ են լուծվում ավելի քիչ բևեռային լուծիչով, ինչպիսին է էթանոլը: Այսպիսով, լուծիչի ընտրությունը պետք է կատարվի նպատակային միացությունների լուծելիությանը համապատասխան՝ արդյունահանման բարձր արդյունավետություն ստանալու համար: Օրինակ, ջուրը լավ լուծիչ է բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են psilocybin-ը սնկից, ինչպես նաև օլիգոսաքարիդներից, գլիկոզիդներից և ֆլավանոիդներից: մինչդեռ էթանոլ-ջուր խառնուրդը և էթանոլի կոնցենտրացիան 60% (v/v) հարմար է ուլտրաձայնային օգնությամբ, օրինակ, ապիգենին, բակալին և լյուտեոլին միացությունների արդյունահանման համար:
Կարդացեք ավելին լուծիչների, լուծիչների բևեռականության և ուլտրաձայնային արդյունահանման համար ամենահարմար լուծիչների մասին:

Ջուրը որպես արդյունահանման լուծիչ

Ջուրն ամենաբևեռային լուծիչն է և հարմար է բևեռային միացությունների լայն տեսականի արդյունահանելու համար: Դրա հիմնական առավելությունները ներառում են նյութերի լայն տեսականի լուծարելու ունակությունը: Ավելին, այն էժան է, ոչ թունավոր, անվտանգ և ոչ դյուրավառ: Դրա թերությունները ներառում են բևեռային միացությունների ուժեղ ընտրողականությունը՝ շնորհիվ բարձր բևեռականության: 100°C բարձր եռման կետի պատճառով էքստրակտի կոնցենտրացիան (օրինակ՝ թորման կամ ռոտոր-գոլորշիացման միջոցով) պահանջում է մեծ քանակությամբ էներգիա: Ավելին, ջուրը հակված է բակտերիաների և բորբոսների աճին:

Ուլտրաձայնային հաճախականություն

Ուլտրաձայնային մոտ 20 կՀց հաճախականությունը հաստատվել է որպես ամենահզոր և արդյունավետ բուսաբանական արդյունահանման համար: ազդում է ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանման արդյունավետության վրա՝ բույսերից բուժիչ միացությունների արդյունահանման ժամանակ: Ընդհանուր առմամբ, ցածր ուլտրաձայնային հաճախականությունը (այսինքն, մոտավորապես 20 կՀց) առաջացնում է ավելի ինտենսիվ կավիտացիա (սոնոմեխանիկական էֆեկտներ), ինչը հանգեցնում է արդյունահանման ընթացակարգի ավելի բարձր արդյունավետության:

Բուսական նյութը

Բուսական նյութերը կարող են խիստ տարբերվել իրենց բջիջների կառուցվածքով և կոշտությամբ: Կախված բջջային պատի կազմից, որը կարող է պարունակել ցելյուլոզա, կիսցելյուլոզներ, լիգնին, պեկտիկական պոլիսախարիդներ, սպիտակուցներ, ֆենոլային և ոչ ցելյուլոզային միացություններ և ջուր, բջջային պատերը կարող են լինել կամ ամուր կամ փափուկ: Բույսերի տարբեր տեսակներ և մասեր պարունակում են այս բջջային պատի բաղադրիչների տարբեր տեսակներ և քանակություններ: Այդ իսկ պատճառով գործարանի յուրաքանչյուր տեսակ պահանջում է մշակման հատուկ պարամետրեր՝ արդյունահանման օպտիմալ արդյունքների համար:
Քանի որ ինտենսիվությունը կարող է ճշգրտորեն կարգավորվել, Hielscher ուլտրաձայնային արդյունահանողները կարող են հուսալիորեն կոտրել փափուկ և կոշտ բջջային պատերը: Փափուկ բջիջների պատերին կարող է անհրաժեշտ լինել ավելի քիչ ինտենսիվ ուլտրաձայնային մշակում, մինչդեռ ամուր բջջային կառուցվածքները շահում են ավելի ինտենսիվ բուժումից:
Բուսաբանական արդյունահանման հումքը կարելի է թարմ հավաքել (թաց) կամ չորացնել։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հարմար է ինչպես թարմ/թաց, այնպես էլ չորացրած բույսերի համար: Բույսի պինդ մարմինների մասնիկների չափը ևս մեկ կարևոր գործոն է. բարձր մակերեսը (այսինքն՝ փոքր մասնիկների չափը) ձեռնտու է, քանի որ այն ապահովում է մեծ շփման տարածք ուլտրաձայնային կավիտացիոն ճեղքման ուժերի համար, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր արդյունավետության: Հետևաբար, բուսանյութը ցանում կամ մանրացնում են փոքր կտորների (մոտ 3-5 մմ):

Ինչու՞ է ուլտրաձայնային արդյունահանումը լավագույն մեթոդը:

Արդյունավետություն

• ավելի բարձր եկամտաբերություն
• Արդյունահանման արագ գործընթաց – րոպեների ընթացքում
• Բարձրորակ էքստրակտներ – մեղմ, ոչ ջերմային արդյունահանում
• Կանաչ լուծիչներ (ջուր, էթանոլ, գլիցերին, բուսական յուղեր, NADES և այլն)

Պարզություն

• Plug-and-play – Կարգավորեք և գործարկեք րոպեների ընթացքում
• Բարձր թողունակություն – Էքստրակտի լայնածավալ արտադրության համար
• Խմբաքանակային կամ շարունակական ներկառուցված աշխատանք
• Պարզ տեղադրում և գործարկում
• Դյուրակիր / Շարժական – Դյուրակիր միավորներ կամ կառուցված անիվների վրա
• Գծային մասշտաբի բարձրացում – զուգահեռաբար ավելացրեք ևս մեկ ուլտրաձայնային համակարգ՝ հզորությունը մեծացնելու համար
• Հեռակա մոնիտորինգ և կառավարում – համակարգչի, սմարթ հեռախոսի կամ պլանշետի միջոցով
• Գործընթացի վերահսկում չի պահանջվում – Կարգավորել և գործարկել
• Բարձր կատարողականություն – նախատեսված է շարունակական 24/7 արտադրության համար
• Ամրություն և ցածր սպասարկում
• բարձրորակ – նախագծվել և կառուցվել է Գերմանիայում
• Արագ բեռնում և լիցքաթափում լոտերի միջև
• Հեշտ է մաքրել

Անվտանգություն

• Պարզ և անվտանգ վազում
• Առանց լուծիչի կամ լուծիչների վրա հիմնված արդյունահանում (ջուր, էթանոլ, բուսական յուղեր, գլիցերին և այլն)
• Չկան բարձր ճնշում և ջերմաստիճան
• Առկա են ATEX հավաստագրված պայթուցիկ համակարգեր
• Հեշտ կառավարելի (նաև հեռակառավարման միջոցով)

Գրականություն / Հղումներ