Ուլտրաձայնային էքստրակցիան և դրա աշխատանքի սկզբունքը
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան բուսական հումքից կենսաակտիվ միացությունների առանձնացման նախընտրելի տեխնիկան է։ Ուլտրաձայնային մշակումն ապահովում է ամբողջական էքստրակցիա, ինչի շնորհիվ էքստրակցիայի շատ կարճ ժամանակահատվածում ստացվում է էքստրակտի գերազանց ելք։ Լինելով էքստրակցիայի այդքան արդյունավետ մեթոդ՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիան խնայում է ծախսերն ու ժամանակը՝ միաժամանակ ապահովելով բարձրորակ էքստրակտներ, որոնք օգտագործվում են սննդամթերքի, հավելումների և դեղագործական պատրաստուկների համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան օգտագործվում է սննդի, սննդային հավելումների և դեղագործական արդյունաբերության մեջ՝ բուսական հումքից կենսաակտիվ միացություններ, օրինակ՝ վիտամիններ, պոլիֆենոլներ, պոլիսախարիդներ, կանաբինոիդներ և այլ ֆիտոքիմիական նյութեր ազատելու համար։ Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ էքստրակցիան հիմնված է ակուստիկ կամ ուլտրաձայնային կավիտացիայի աշխատանքի սկզբունքի վրա։
- Բարձր ելք
- Գերազանց որակ
- Ամբողջական սպեկտրի էքստրակտներ
- Արագ գործընթաց
- Համատեղելիություն ցանկացած լուծիչի հետ
- Պարզ և անվտանգ շահագործում
- Մասշտաբի գծային մեծացման հնարավորություն
- Շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ
- Ներդրումների արագ վերադարձ
UP400St ուլտրաձայնային զոնդ թուրմերի և բուսական ջրաթուրմերի արտադրության համար բուսական միացությունների էքստրակցիայի նպատակով։
Ինչպե՞ս է գործում ակուստիկ կավիտացիան
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան իրականացվում է, երբ բարձր հզորության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքների էներգիան հաղորդվում է լուծիչում բուսական հումք պարունակող կախույթին։ Բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքների էներգիան կախույթին հաղորդվում է զոնդային տիպի ուլտրաձայնային պրոցեսորի միջոցով։ Բարձր էներգիայով ուլտրաձայնային ալիքները տարածվում են հեղուկի միջով՝ առաջացնելով բարձր ճնշման / ցածր ճնշման հերթագայվող ցիկլեր, որոնց արդյունքում առաջանում է ակուստիկ կավիտացիայի երևույթը։ Ակուստիկ կամ ուլտրաձայնային կավիտացիան միջավայրում տեղային կերպով առաջացնում է ծայրահեղ ջերմաստիճաններ, ճնշումներ, տաքացման/սառեցման արագություններ, ճնշման տարբերություններ և սահքի մեծ ուժեր։ Երբ կավիտացիոն պղպջակները ներպայթում են պինդ մարմինների (օրինակ՝ մասնիկների, բուսական բջիջների, հյուսվածքների և այլն) մակերևույթին, միկրոշիթերն ու միջմասնիկային բախումները առաջացնում են այնպիսի ազդեցություններ, ինչպիսիք են մակերևույթի շերտազատումը, էրոզիան, մասնիկների քայքայումը, սոնոպորացիան (բջջապատերի և բջջաթաղանթների ծակոտկենացումը) և բջիջների քայքայումը։ Բացի այդ, հեղուկ միջավայրերում կավիտացիոն պղպջակների ներպայթումն առաջացնում է մակրոտուրբուլենտություն և միկրոխառնում։ Ուլտրաձայնային ճառագայթումը զանգվածափոխանակության գործընթացներն ուժեղացնելու արդյունավետ միջոց է, քանի որ ուլտրաձայնային մշակումն առաջացնում է կավիտացիա և դրա հետ կապված մեխանիզմներ, ինչպիսիք են հեղուկի շիթերով պայմանավորված միկրոշարժումները, նյութի սեղմումն ու ապասեղմումը՝ բջջապատերի հետագա քայքայմամբ, ինչպես նաև տաքացման և սառեցման բարձր արագությունները։
Զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքերը կարող են ստեղծել շատ բարձր ամպլիտուդներ, ինչը անհրաժեշտ է ուժեղ ազդեցությամբ կավիտացիա առաջացնելու համար։ Hielscher Ultrasonic ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտորներ, որոնք հեշտությամբ կարող են ստեղծել 200µm ամպլիտուդներ՝ անընդհատ 24/7 աշխատանքի ընթացքում։ Է՛լ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար Hielscher ընկերությունն առաջարկում է բարձր ամպլիտուդի հատուկ սոնոտրոդներ (զոնդեր)։
Կավիտացիան ուժեղացնելու համար օգտագործվում են ճնշման տակ աշխատելու ունակ ուլտրաձայնային ռեակտորներ և հոսքային բջիջներ։ Ճնշումների մեծացման հետ կավիտացիան և կավիտացիոն սահքի ուժերը դառնում են ավելի քայքայիչ՝ այդպիսով բարելավելով ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ազդեցությունները։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի և դրա հիդրոդինամիկական սահքի ուժերի վրա
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ազդեցությունները
Բջիջների ուլտրաձայնային քայքայում և զանգվածափոխանակության մեծացում
Ուլտրաձայնը կարող է նպաստել էքստրակցիայի գործընթացներին ինչպես բջիջների քայքայման միջոցով, այնպես էլ պինդ մատրիցը շրջապատող սահմանային շերտում զանգվածափոխանակությունն ուժեղացնելով։
Սոնոպորացիան՝ բջջապատերի և թաղանթների ծակոտկենացումը, մեծացնում է բջջապատերի և թաղանթների թափանցելիությունը և հաճախ միջանկյալ փուլ է՝ նախքան ուլտրաձայնային մշակմամբ բջիջների ամբողջական քայքայումը։
Ուլտրաձայնով հարուցված կավիտացիայի մեխանիկական ազդեցությունները, ինչպիսիք են ջերմության և ճնշման տարբերությունները, հարվածային ալիքները, սահքի ուժերը, հեղուկի շիթերը և միկրոհոսքերը, ուժեղացնում են լուծիչի ներթափանցումը բջջի ներս և բարելավում զանգվածափոխանակությունը բջջի ու լուծիչի միջև, ինչի շնորհիվ միջբջջային նյութերը տեղափոխվում են լուծիչի մեջ։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա բուսական բջիջներից. մանրադիտակային լայնական կտրվածքը (TS) ցույց է տալիս բջիջներից ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ընթացքում ազդեցությունների մեխանիզմը (խոշորացում՝ 2000x) [աղբյուր՝ Vilkhu et al. 2011]
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP2000hdT (2kW)՝ անընդհատ խառնվող պարբերական ռեակտորով
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի սարքավորումներ
Hielscher Ultrasonics ընկերության պրոցեսորները բարձր արտադրողականությամբ էքստրակցիոն համակարգեր են, որոնց շահագործումը պարզ է և անվտանգ։ Հաշվի առնելով ձեր հումքը, գործընթացի արտադրողականությունը և արտադրանքի թողարկման թիրախը՝ Hielscher ընկերությունն առաջարկում է ձեզ ամենահարմար ուլտրաձայնային սարքը։ Մեր արտադրատեսականին ընդգրկում է կոմպակտ, հզոր ձեռքի ուլտրաձայնային սարքերից և սեղանի համակարգերից մինչև ամբողջովին արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքավորումներ, որոնք ունակ են ժամում մի քանի տոննա նյութ մշակել։
Hielscher Ultrasonics ընկերության էքստրակտորները կարող են օգտագործվել պարբերական և անընդհատ ներհոսքային էքստրակցիայի համար և կարող են կիրառվել ցանկացած լուծիչի հետ համակցությամբ։
Տարբեր չափերի ու ձևերի սոնոտրոդներ (զոնդեր), ամպլիտուդն ուժեղացնող եղջյուրներ, տարբեր ծավալներով ու երկրաչափությամբ հոսքային բջիջներ, միացվող ջերմաստիճանի և ճնշման տվիչներ ու բազմաթիվ այլ օժանդակ պարագաներ հասանելի են՝ ձեր էքստրակցիայի գործընթացի համար իդեալական ուլտրաձայնային համակարգ հավաքելու նպատակով։
Մեր բոլոր թվային մոդելները հագեցած են խելացի ծրագրային ապահովմամբ, որը թույլ է տալիս կարգավորել, վերահսկել և սահմանել էքստրակցիայի պարամետրերը։ Ամպլիտուդի, ուլտրաձայնային մշակման ժամանակի և աշխատանքային ցիկլերի ճշգրիտ վերահսկման շնորհիվ հնարավոր է ստանալ գործընթացի օպտիմալ արդյունքներ, օրինակ՝ գերազանց ելք և էքստրակտի ամենաբարձր որակ։ Ուլտրաձայնային մշակման գործընթացի տվյալների ավտոմատ գրանցումը հիմք է գործընթացի ստանդարտացման և վերարտադրելիության / կրկնելիության համար, որոնք պահանջվում են պատշաճ արտադրական գործունեության (GMP) համար։
Hielscher Ultrasonics ընկերության արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ։ Մինչև 200µm ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են անընդհատ պահպանվել 24/7 աշխատանքի ընթացքում։ Է՛լ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար հասանելի են անհատական պատվերով պատրաստվող ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7՝ ծանր բեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում։
Ստորև ներկայացված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման արտադրողականության մասին։
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 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 համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր մասշտաբից մինչև փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբ։
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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Բուսական էքստրակտներ
Բուսական էքստրակտները կենսաակտիվ միացություններ են, որոնք առանձնացվում են բուսական հումքից, օրինակ՝ խոտաբույսերից, ծաղիկներից, տերևներից, ցողուններից, արմատներից և բույսերի այլ մասերից։ Կենսաակտիվ միացությունները, օրինակ՝ վիտամինները, հակաօքսիդանտները, պոլիֆենոլները, պոլիսախարիդները, կանաբինոիդները և այլ բուսական մոլեկուլները, օգտագործվում են որպես ֆունկցիոնալ սննդային հավելումներ, նուտրացևտիկներ, կոսմեցևտիկներ, դեղագործական պատրաստուկներ, ինչպես նաև բնական գունանյութեր։