Probe-type ultrasonication dapat meningkatkan ekstraksi heksana konvensional dengan mengintensifkan proses dan membuatnya secara signifikan lebih efisien. Ekstraksi ultrasonik meningkatkan perpindahan massa dan mengganggu sel untuk melepaskan zat bioaktif yang ditargetkan ke dalam pelarut, menghasilkan hasil ekstraksi yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode konvensional saja. Ekstraksi dengan bantuan ultrasound sangat efektif dalam meningkatkan hasil ekstraksi minyak, termasuk minyak lobak dan minyak biji rami, menghasilkan komposisi asam lemak berkualitas tinggi dan kandungan komponen bioaktif yang lebih tinggi.

Ekstraksi Heksana Ditingkatkan dengan Power Ultrasound

Ekstraksi ultrasonik adalah metode mengintensifkan proses yang dapat meningkatkan proses ekstraksi padat-cair dan pelarut secara signifikan.

Keterbatasan ekstraksi heksana konvensional

Ekstraksi heksana adalah teknik umum yang digunakan untuk mengekstrak senyawa organik, terutama zat non-polar, dari berbagai sumber seperti tanaman, biji, atau tanah. Heksana adalah pelarut hidrokarbon yang sangat efisien dalam melarutkan dan mengekstraksi lipid, minyak, dan senyawa non-polar lainnya. Heksana banyak digunakan untuk ekstraksi minyak karena kemampuan pelarutannya untuk senyawa non-polar (misalnya, minyak), pemisahan minyak berikutnya yang mudah, dan titik didih yang sempit (63-69 ° C).
Namun, efisiensi proses ekstraksi heksana dapat sangat bervariasi tergantung pada bahan baku dan ekstraksi: Hasil ekstraksi dan waktu ekstraksi sebagian besar berkorelasi. Ini berarti untuk hasil ekstrak yang tinggi, diperlukan waktu retensi biomassa yang lebih lama dalam pelarut heksana. Faktor pembatas lainnya adalah penetrasi heksana yang tidak mencukupi ke dalam matriks biomassa. Struktur seluler yang kaku sebagian besar dibasahi dengan heksana di permukaan, sementara interior sel hanya sebagian bersentuhan dengan heksana. Penetrasi yang tidak memadai tersebut menghasilkan proses ekstraksi yang tidak lengkap karena zat yang ditargetkan seperti lipid (yaitu, asam lemak, lemak, minyak) tetap berada di bagian dalam matriks sel.

Solusi: Ultrasonically intensif ekstraksi heksana

Probe-type sonication, juga dikenal sebagai ultrasonic probe sonication, adalah metode yang memanfaatkan gelombang ultrasound intensitas tinggi untuk membuat gelembung kavitasi akustik dalam media cair. Gelembung-gelembung ini runtuh dengan cepat, menghasilkan medan energi lokal yang intens dan menciptakan mikroturbulensi dan gaya geser tinggi di dalam pelarut.
Karena kondisi padat energi yang dihasilkan secara ultrasonik ini, sonikasi tipe probe dapat mengintensifkan dan meningkatkan proses ekstraksi heksana dalam beberapa cara:

• Peningkatan transfer massa: Sonikasi meningkatkan perpindahan massa antara sampel padat dan pelarut. Mikroturbulensi dan runtuhnya gelembung kavitasi yang cepat menciptakan gaya geser yang kuat dan perubahan tekanan lokal. Ini mengganggu lapisan batas di sekitar sampel padat, mempromosikan pelepasan senyawa target ke dalam pelarut, sehingga meningkatkan efisiensi ekstraksi.
• Ekstraksi dipercepat: Sonikasi mempercepat kinetika ekstraksi dengan meningkatkan area kontak antara pelarut dan sampel padat. Gelembung kavitasi memberikan agitasi dan menciptakan campuran homogen, memastikan bahwa pelarut bersentuhan dekat dengan seluruh permukaan bahan padat, yang mengarah ke tingkat ekstraksi yang lebih cepat.
• Gangguan struktur sel: Dalam ekstraksi nabati, sonikasi dapat mengganggu struktur seluler, seperti dinding sel dan membran, memfasilitasi pelepasan komponen intraseluler. Hal ini memungkinkan ekstraksi lipid dan senyawa target lainnya yang lebih efisien yang mungkin tertutup di dalam sel.
• Mengurangi waktu ekstraksi: Dengan menggabungkan peningkatan perpindahan massa dan kinetika ekstraksi yang dipercepat, sonikasi tipe probe dapat secara signifikan mengurangi waktu ekstraksi yang diperlukan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Ini dapat sangat bermanfaat saat memproses sampel dalam volume besar atau bekerja dengan aplikasi yang sensitif terhadap waktu.

Karena faktor-faktor proses yang ditingkatkan ini, ultrasonikasi tipe probe dapat meningkatkan ekstraksi heksana secara signifikan. Ekstraksi heksana ultrasonik dapat dioptimalkan berdasarkan senyawa dan volume spesifik yang diekstraksi. Intensitas ultrasound (amplitudo), durasi, suhu, tekanan dan pengaturan ekstraksi dapat disesuaikan untuk hasil ekstrak optimal dalam periode ekstraksi yang dipersingkat.

• minyak ganggang
• Minyak nabati (kedelai, rami, rapeseed, bunga matahari, dedak padi dll.)
• minyak esensial
• Caryophyllene
• Vanili oleoresin dari polong Vanili
• Lutein dari kuning telur
• Astaxanthin dari alga
• Defatting serangga

Ultrasonically-intensif ekstraksi Soxhlet menggunakan heksana sebagai pelarut

Ekstraksi Soxhlet ultrasonically intensif adalah proses yang menggabungkan ekstraksi Soxhlet tradisional dengan gelombang ultrasonik untuk meningkatkan efisiensi proses ekstraksi. Ekstraksi Soxhlet adalah prosedur yang biasa digunakan di laboratorium dan untuk produksi volume ekstrak yang lebih kecil, seperti minyak esensial atau senyawa bioaktif tertentu.
Heksana adalah pelarut yang umum digunakan untuk proses ini, karena efektif dalam mengekstraksi lipid dari berbagai sumber, termasuk minyak biji, minyak ganggang serta senyawa bioaktif berbasis lipid. Ultrasonication mengganggu struktur sel dan mempromosikan ekstraksi padat-cair dengan meningkatkan transfer massa dan pelepasan senyawa ke dalam pelarut. Karena pelarut seperti heksana dapat menembus bahan padat lebih baik dan melarutkan minyak (lipid, asam lemak) secara efisien. Akibatnya, proses ekstraksi dipercepat, mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengekstrak senyawa yang diinginkan. Selain itu, penggunaan ultrasound dapat mengurangi jumlah pelarut yang dibutuhkan, menjadikannya pilihan yang lebih ramah lingkungan.
 

Ekstraksi ultrasonik memungkinkan penggunaan pelarut yang lebih ringan dan tidak beracun

Ultrasonication tidak hanya meningkatkan ekstraksi heksana, tetapi juga memungkinkan untuk menggunakan pelarut yang lebih ringan dan tidak beracun seperti etanol, etanol berair, air atau pelarut eutektik dalam alami (DES, NADES). Gangguan sel yang sangat berkhasiat dan transfer massa yang disediakan oleh ekstraktor tipe probe ultrasonik memberikan hasil yang sangat baik menggunakan pelarut yang lebih ringan. Dengan demikian, ekstraksi ultrasonik dalam kombinasi dengan pelarut yang lebih ringan, tidak beracun, ramah lingkungan memungkinkan ekstrak food grade berkualitas tinggi, penghematan biaya dan proses ekstraksi hijau.

Ultrasonicators Kinerja Tinggi untuk Peningkatan Ekstraksi Heksana

Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi, dan memasok ekstraktor ultrasonik berkinerja tinggi, yang dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam fasilitas ekstraksi heksana yang ada atau ekstraktor Soxhlet. Selain pasokan, instalasi, layanan pemeliharaan, Hielscher berkonsultasi dan memandu pelanggannya selama uji kelayakan, optimalisasi proses dan desain pabrik hingga instalasi akhir dan commissioning proses ekstraksi.
Keuntungan utama dari ultrasonikator Hielscher adalah kontrol proses penuh, skalabilitas linier, dan kemampuan semua prosesor ultrasonik industri untuk memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus dijalankan dalam operasi 24/7. Amplitudo tinggi sangat penting, ketika datang ke ekstraksi struktur sel yang lebih keras seperti biji dan kernel.
Staf teknis kami dan laboratorium proses kami yang lengkap akan membantu Anda dengan pengetahuan dan bimbingan!

Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman

Ultrasonicators Hielscher terkenal dengan kualitas tertinggi dan standar desainnya. Kekokohan dan pengoperasian yang mudah memungkinkan integrasi yang lancar dari ultrasonicators kami ke dalam fasilitas industri. Kondisi kasar dan lingkungan yang menuntut mudah ditangani oleh ultrasonicators Hielscher.

Hielscher Ultrasonics adalah perusahaan bersertifikat ISO dan menempatkan penekanan khusus pada ultrasonicators berkinerja tinggi yang menampilkan teknologi canggih dan keramahan pengguna. Tentu saja, ultrasonicators Hielscher sesuai dengan CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA dan RoHs.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: