Բուսական հումքի էքստրակցիայի ելքի բարձրացման ռազմավարություններ
Բուսական հումքից բարձր արդյունավետությամբ բարձրակարգ էքստրակտներ ստանալու համար, այսինքն՝ էքստրակցիայի կարճ ժամանակահատվածում բարձրակարգ էքստրակտների բարձր ելք ապահովելու համար, անհրաժեշտ է էքստրակցիայի բարձր արտադրողականությամբ մեթոդ։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան գործընթացն ինտենսիվացնող մեթոդ է, որը թույլ է տալիս օգտագործել հումքի լայն տեսականի և արագ ու տնտեսապես արդյունավետ եղանակով ապահովում է գերազանց որակի էքստրակտների բարձր ելք։
Բարձրակարգ բուսական էքստրակտներ՝ հզոր ուլտրաձայնի միջոցով
Բուսական հումքից որոշակի կենսաակտիվ միացություն կամ կենսաակտիվ ֆրակցիա էքստրակցիայի ենթարկելիս գործընթացի վրա ազդում են տարբեր գործոններ։ Բացի էքստրակցիայի տեխնոլոգիայից (օրինակ՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիայից), լուծիչի բևեռայնությունը, հումքն ու դրա նախնական մշակումը, պինդ նյութի / հեղուկի հարաբերակցությունը (այսինքն՝ բուսական նյութի / լուծիչի հարաբերակցությունը), էքստրակցիայի տևողությունն ու ջերմաստիճանը գործընթացի կարևոր գործոններ են, որոնք պետք է մանրակրկիտ հաշվի առնել։ Ուլտրաձայնով օժանդակվող էքստրակցիան (UAE) թույլ է տալիս ապահովել մշակման իդեալական պայմաններ, որոնք միաժամանակ բնութագրվում են մեղմությամբ և բարձր արդյունավետությամբ։ Մեղմ լուծիչների ազատ ընտրության կամ սառը ջրով էքստրակցիայի հնարավորությունը, ցածր ջերմաստիճաններն ու մշակման կարճ տևողությունը ուլտրաձայնային էքստրակցիան դարձնում են էքստրակցիայի գերազանց մեթոդ, որը կանխում է կենսաակտիվ մոլեկուլների ջերմային կամ քիմիական քայքայումը։ Ավելին, UAE մեթոդը կարող է բուսական հումքից ազատել կենսաակտիվ մոլեկուլների ողջ հասանելի քանակությունը։ Այդ պատճառով ուլտրաձայնային մշակումը բարձր ակտիվությամբ էքստրակտների արտադրության համար ամենալայն կիրառվող էքստրակցիայի տեխնոլոգիան է։
Բուսական հումքի էքստրակցիա՝ օգտագործելով UP400St (400W, 24kHz)
Ինչո՞վ է ուլտրաձայնային էքստրակցիան գերազանցում մյուս մեթոդներին։
Ուլտրաձայնով օժանդակվող էքստրակցիան (UAE) էքստրակցիայի բարձր արդյունավետությամբ մեթոդ է, որը հիմնված է զուտ մեխանիկական ուժերի վրա։ Ուլտրաձայնային կամ ակուստիկ կավիտացիան բնութագրվում է ինտենսիվ սահքի ուժերով, ինչպես նաև տեղայնորեն առաջացող ջերմաստիճանի և ճնշման մեծ տարբերություններով։ Այս խիստ ինտենսիվ կավիտացիոն ուժերն առաջացնում են այսպես կոչված սոնոպորացիա՝ բջջաթաղանթում նոր ծակոտիների առաջացում և առկա ծակոտիների մեծացում, ինչպես նաև բուսական բջիջների կառուցվածքների քայքայում։ Ուլտրաձայնով ինտենսիվացված լուծիչի հոսքը դեպի բջջի ներսը և այնտեղից դուրս նպաստում է բուսական նյութերի արագ և ամբողջական ազատմանը։ Օգտագործելով բացառապես մեխանիկական ուժեր՝ UAE մեթոդը չի փոփոխում բուսական մոլեկուլները քիմիական նյութերի կամ ինտենսիվ ջերմամշակման միջոցով և այդպիսով կանխում է բուսական հումքում առկա կենսաակտիվ նյութերի՝ քիմիական նյութերով կամ ջերմությամբ պայմանավորված փոփոխությունները։ Արդյունքում ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովում է բարձրորակ, ամբողջական սպեկտրով էքստրակտներ, որոնք ապահովում են համակցված բուսական նյութերի ազդեցությունների ամբողջությունը, որը հայտնի է որպես այսպես կոչված անտուրաժի էֆեկտ։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ մեղմ, ոչ ջերմային, միևնույն ժամանակ բարձր արդյունավետությամբ մեթոդ՝ բարձրակարգ էքստրակտների բարձր ելք ապահովելու համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համեմատությունը այլ մեթոդների հետ
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան լայնորեն կիրառվող մեթոդ է՝ բուսական նյութերից կենսաակտիվ միացություններ, օրինակ՝ հակաօքսիդանտներ, պոլիֆենոլներ, պոլիսախարիդներ, սպիտակուցներ, լիպիդներ, կանաբինոիդներ և այլ ֆիտոքիմիական միացություններ ազատելու և առանձնացնելու համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը նախընտրելի մեթոդ է իր բազմաթիվ առավելությունների շնորհիվ, որոնցից են էքստրակցիայի բարձր / ամբողջական ելքը, արագ, ոչ ջերմային մշակումը, գրեթե ցանկացած լուծիչի հետ համատեղելիությունը (օրինակ՝ ջուր, էթանոլ, մեթանոլ, իզոպրոպանոլ, բուսական յուղեր, գլիցերին և այլն), պարզ և անվտանգ շահագործումը, տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջը և շատ այլ առավելություններ։
Ստորև բերված աղյուսակը համեմատում է ուլտրաձայնային էքստրակցիան էքստրակցիայի այլ ավանդական մեթոդների հետ՝ ընդգծելով UAE մեթոդի առավելությունները։
Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային էքստրակտորներն աչքի են ընկնում արդյունավետությամբ, հուսալիությամբ և օգտագործման հարմարավետությամբ
| Ուլտրաձայնային էքստրակցիա | Մացերացիա | CO2 օգտագործող էքստրակցիա | Սոքսլետի մեթոդ | Պերկոլյացիա | |
|---|---|---|---|---|---|
| Լուծիչ | համատեղելի է գրեթե ցանկացած լուծիչի հետ | ջուր, ջրային և ոչ ջրային լուծիչներ | CO2 | ջուր, ջրային և ոչ ջրային լուծիչներ | օրգանական լուծիչներ |
| Ջերմաստիճան | ոչ ջերմային էքստրակցիա, ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկում |
շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան | տաքացման պայմաններում | շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան, երբեմն կիրառվում է տաքացում |
կրիտիկական՝ 31°C ջերմաստիճանից բարձր |
| Ճնշում | հնարավոր է ինչպես մթնոլորտային, այնպես էլ բարձր ճնշման պայմաններում |
մթնոլորտային | մթնոլորտային | մթնոլորտային | շատ բարձր ճնշումներ (74 bar կրիտիկական ճնշումից բարձր) |
| Մշակման տևողություն | արագ | շատ դանդաղ | դանդաղ | շատ դանդաղ | չափավոր |
| Լուծիչի քանակ | փոքր, լուծիչում բուսական նյութի պինդ բաղադրիչի բարձր պարունակություն, հատկապես հոսքային խցիկով համակարգ օգտագործելիս |
մեծ | չափավոր | մեծ | մեծ քանակությամբ գերկրիտիկական CO2 |
| Բնական էքստրակտի բևեռայնություն | կախված է լուծիչից. ոչ բևեռային և բևեռային միացությունների էքստրակցիայի համար խորհուրդ է տրվում երկփուլ էքստրակցիա՝ երկու լուծիչի կիրառմամբ |
կախված է լուծիչից | կախված է լուծիչից | կախված է լուծիչից | կախված է ճնշումից (ավելի բարձր ճնշումների դեպքում՝ ավելի բևեռային) |
| Ճկունություն / մասշտաբի մեծացման հնարավորություն | խմբաքանակային և ներհոսքային էքստրակցիայի համար, մասշտաբի գծային մեծացման հնարավորություն |
միայն խմբաքանակային էքստրակցիա, մասշտաբի մեծացման սահմանափակ հնարավորություն |
միայն խմբաքանակային էքստրակցիա, մասշտաբի մեծացման սահմանափակ հնարավորություն |
միայն խմբաքանակային էքստրակցիա, մասշտաբի մեծացման սահմանափակ հնարավորություն |
միայն խմբաքանակային էքստրակցիա, մասշտաբի գծային մեծացման սահմանափակ հնարավորություն, շատ թանկ |
Ինչո՞ւ է ուլտրաձայնային էքստրակցիան այդքան արդյունավետ
Հզոր ուլտրաձայնի՝ էքստրակցիան ինտենսիվացնող մեխանիզմը հիմնականում պայմանավորված է ակուստիկ կավիտացիայի երևույթով։ Ուլտրաձայնային կավիտացիան բուսական կենսազանգվածի մասնիկների միջև բախումներ է առաջացնում, ինչը հանգեցնում է միջմասնիկային մասնատման և մասնիկների չափի նվազման։ Երբ կավիտացիոն պղպջակները փլուզվում են բուսական պինդ մասնիկների մակերևույթին, էրոզիան և սոնոպորացիան էլ ավելի են մեծացնում մասնիկների մակերեսը։ Դրա հետևանքով ինտենսիվացած զանգվածափոխանակությունը հեշտացնում է այնպիսի մոլեկուլների ազատումը, ինչպիսիք են սպիտակուցները, լիպիդները, շաքարները, վիտամինները, հակաօքսիդանտները, ֆիտոքիմիական նյութերը և սննդային մանրաթելերը։ Ուլտրաձայնով առաջացող սահքի ուժերը համապատասխանաբար բարելավում են լուծիչի ներթափանցումը բուսական նյութի բջջային մատրիքս և բարձրացնում բջջաթաղանթների թափանցելիությունը։ Հզոր ուլտրաձայնի այս մեխանիզմներն ապահովում են գործընթացի այն զգալի ինտենսիվացումը, որը ձեռք է բերվում բուսական էքստրակցիայի համար ուլտրաձայնային մշակում կիրառելիս։
- բարձր ելքեր
- բարձրակարգ որակի էքստրակտներ
- բարձր արդյունավետությամբ, արագ գործընթաց
- շահագործման ցածր ծախսեր
- վերարտադրելի արդյունքներ
- մասշտաբի գծային մեծացման հնարավորություն
- պարզ և անվտանգ շահագործում
- ամրություն
Ստացե՛ք տեխնիկական տեղեկություններ Hielscher ուլտրաձայնային էքստրակտորների և դրանց առավելությունների մասին։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը նախագծում, արտադրում և մատակարարում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտորներ՝ արտադրության ցանկացած մասշտաբով խմբաքանակային և շարունակական մշակման համար։ Բացի բարձր արդյունավետությամբ աշխատանքի համար տեխնիկական ամենաբարձր չափանիշներից, բացառիկ ամրությունից և 24/7/365 աշխատանքից, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը նաև պարզ ու հուսալի են շահագործման մեջ։ Բարձր արդյունավետությունը, խելացի ծրագրային ապահովումը, ինտուիտիվ ընտրացանկը, տվյալների ավտոմատ գրանցումը և դիտարկիչով հեռակառավարումն ընդամենը մի քանի առանձնահատկություններ են, որոնք տարբերակում են Hielscher էքստրակտորները էքստրակցիոն այլ սարքավորումներից։
Hielscher ուլտրաձայնային էքստրակտորների առավելությունները
Արդյունավետություն
- Ավելի բարձր ելքեր
- Էքստրակցիայի արագ գործընթաց – րոպեների ընթացքում
- Բարձրորակ էքստրակտներ – մեղմ, ոչ ջերմային էքստրակցիա
- Էկոլոգիապես բարենպաստ լուծիչներ (ջուր, էթանոլ, գլիցերին, բուսական յուղեր և այլն)
Պարզություն
- Միացրե՛ք և գործարկե՛ք – տեղակայում և ուսուցում՝ ժամերի ընթացքում
- Մշակման բարձր արտադրողականություն – էքստրակտների լայնածավալ արտադրության համար
- Խմբաքանակային կամ շարունակական ներհոսքային աշխատանք
- Պարզ տեղակայում – տարբեր լարումների աջակցություն և ընդամենը չորս ճկափողի միացում
- Տեղաշարժելի
- Մասշտաբի գծային մեծացում – արտադրողականությունը բարձրացնելու համար զուգահեռ միացրե՛ք ևս մեկ ուլտրաձայնային համակարգ
- Հեռավար դիտարկում և կառավարում – համակարգչի, սմարթֆոնի կամ պլանշետի միջոցով
- Գործընթացի վերահսկում չի պահանջվում – տեղակայե՛ք և գործարկե՛ք
- Բարձր արտադրողականություն – նախատեսված է շարունակական 24/7 արտադրության համար
- Ամրություն և տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- Բարձր որակ – նախագծված և արտադրված է Գերմանիայում
- Արագ բեռնում և բեռնաթափում խմբաքանակների միջև
- Հեշտ մաքրվող
Անվտանգություն
- Պարզ և անվտանգ շահագործում
- Առանց լուծիչի կամ լուծիչով էքստրակցիա (ջուր, էթանոլ, բուսական յուղեր, գլիցերին և այլն)
- Առանց բարձր ճնշումների և ջերմաստիճանների
- Առկա են ATEX հավաստագրմամբ պայթյունապաշտպան համակարգեր
- Հեշտ կառավարում (նաև հեռակառավարման միջոցով)
Լուծիչներ ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար
Ընտրեք ձեր էքստրակցիայի գործընթացի համար իդեալական լուծիչը. ջուրը, ջրի և սպիրտի խառնուրդը, իզոպրոպիլ սպիրտը, հեքսանը, էթանոլը, մեթանոլը, բութանը, բուսական յուղերը, գլիցերինը,
ոչ թունավոր լուծիչները, ինչպես նաև ցանկացած այլ ստանդարտ լուծիչներ համատեղելի են ուլտրաձայնային էքստրակցիայի հետ։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա սառը ջրով. Թեև ջուրը տեխնիկական առումով լուծիչ է՝ այսպես կոչված համընդհանուր լուծիչը, ջրային էքստրակցիան ընդհանուր առմամբ համարվում է առանց լուծիչի էքստրակցիա։ Առանց լուծիչի ուլտրաձայնային էքստրակցիան որևէ կողմնակի նյութ չի պահանջում։ Ջրի և բուսական նյութի կախույթը մշակվում է ուլտրաձայնով՝ բույսի բջջապատերը քայքայելու համար, որպեսզի կենսաակտիվ մոլեկուլներն ազատ արձակվեն ջրի՝ լուծիչի մեջ։ Ուլտրաձայնային մշակումը զուտ մեխանիկական մեթոդ է, որը քիմիապես չի փոփոխում հումքը և էքստրակտը։ Հետևաբար, ուլտրաձայնային էքստրակցիան բարձրորակ բուսական էքստրակտների արտադրության նախընտրելի տեխնիկան է։
Զոնդային ուլտրաձայնային սարք UIP1000hdT ՝ խառնիչով, բուսական էքստրակտների, օրինակ՝ կանաբինոիդների (օրինակ՝ CBD, THC, CBG) արտադրության համար
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային էքստրակտորների մոտավոր մշակման հզորության մասին (խմբաքանակային և հոսքային մշակում).
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի ծավալային արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Արդյունաբերական պայմաններում տեղադրված ուլտրաձայնային էքստրակտոր UIP4000hdT ՝ բուսական էքստրակտների արտադրության համար։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը նախագծում չէ, այլ արտադրում և մատակարարում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբների համար։
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։