Peningkatan Proses Ekstraksi Ultrasonik
Untuk meningkatkan kapasitas produksi, proses ekstraksi harus ditingkatkan ke volume yang lebih besar / throughput yang lebih tinggi. Ekstraksi berbantuan ultrasonik adalah metode yang sangat berkhasiat untuk mengisolasi senyawa botani dari bahan tanaman. Selain itu, aplikasi sonikasi dapat diskalakan secara linier ke volume yang lebih besar. Dengan opsi untuk mengolah bahan tanaman secara berkelompok serta dalam mode aliran, ekstraksi ultrasonik menawarkan pengaturan yang ideal untuk produsen ekstrak mana pun – skala kecil hingga sangat besar. Baca lebih lanjut tentang peningkatan ekstraksi dengan bantuan ultrasound yang sederhana dan efisien!
Peningkatan Ekstraksi Berbantuan Ultrasound
Sebagian besar metode ekstraksi (misalnya, ekstraksi Soxhlet, CO superkritis2 ekstraksi, maserasi) adalah hambatan, dalam hal merencanakan peningkatan produksi ekstrak botani. Menggunakan ekstraksi ultrasonik mencegah peningkatan produksi menjadi tumit Achilles dari bisnis. Pelajari di bawah ini bagaimana ekstraksi berbantuan ultrasonik dapat diskalakan secara linier ke volume produksi apa pun.
Hubungan antara scale-up dan parameter proses: Teknik ekstraksi konvensional membutuhkan penelitian yang mahal, padat tenaga kerja dan waktu untuk menerapkan sistem ekstraksi yang lebih besar untuk peningkatan produksi, karena banyak faktor pemrosesan berubah dan tidak dapat diadopsi secara linier ke yang lebih besar. Ini berarti banyak parameter proses harus baru ditetapkan dan seringkali kualitas ekstrak yang diperoleh dalam pengaturan ekstraksi yang lebih kecil tidak dapat dicapai dalam produksi yang lebih besar.
Keindahan ekstraksi ultrasonik adalah skalabilitasnya yang sepenuhnya linier. Skalabilitas linier ini memungkinkan untuk mempertahankan semua parameter proses penting seperti amplitudo, suhu, tekanan, paparan ultrasound (waktu), rasio pelarut: padat. Menskalakan proses ekstraksi ultrasonik ke volume yang lebih besar membutuhkan luas permukaan sonotrode yang lebih besar. Ini berarti peningkatan skala dapat dilakukan dengan menggunakan ultrasonicator yang lebih kuat dengan sonotrode yang lebih besar (probe ultrasonik / tanduk) atau memasang beberapa ekstraktor ultrasonik secara paralel.
Skenario Peningkatan Ultrasonik yang patut dicontoh
Misalnya, dalam pengaturan flow-through kontinu, Anda dapat menskalakan ekstraksi botani Anda dengan memasang ekstraktor ultrasonik 3x 2kW UIP2000hdT secara paralel (membutuhkan 3 sonotrode dan 3 sel aliran). Ini memberi Anda daya pemrosesan ultrasound sebesar 6kW.
Atau, Anda dapat memasang ultrasonicator tunggal 6kW UIP6000hdT, yang dilengkapi dengan satu probe besar dan reaktor sel aliran yang lebih besar.
Keuntungan dari pengaturan paralel dari beberapa ekstraktor ultrasonik adalah redundansi, penggunaan yang lebih fleksibel (misalnya ekstraksi simultan dari berbagai bahan baku karena setiap ultrasonicator dapat memproses bahan tanaman yang berbeda). Model scale up ini juga nyaman ketika Anda sudah memiliki satu jenis ultrasonikator; Menambahkan satu atau beberapa perangkat dengan model yang sama nyaman dan dapat mengurangi biaya investasi Anda.
Berinvestasi dalam satu ekstraktor ultrasonik yang lebih besar sangat cocok, ketika jumlah ekstrak yang sama diproduksi sekaligus. Ultrasonicator tunggal yang lebih besar juga lebih tepat bila dipasang di fasilitas yang dibatasi ruang.
Cara Mendekati Peningkatan Ekstraksi Ultrasonik
Untuk proses ekstraksi yang efisien dan ekonomis, parameter proses harus dioptimalkan. Pengoptimalan dicapai ketika proses disetel ke throughput tertinggi di bawah input energi terendah sambil mendapatkan kualitas ekstrak yang ditargetkan. Dalam proses ultrasonik yang dioptimalkan, energi, waktu perawatan, dan biaya tenaga kerja diminimalkan ke titik, di mana hasil dan kualitas tertinggi dari produk akhir masih diperoleh.
Optimasi proses ultrasonik dilakukan dengan menguji berbagai konfigurasi parameter dan mempersempit ke parameter optimal untuk bahan baku Anda. Nilai empiris umum biasanya digunakan sebagai titik awal yang membantu mencapai pengaturan ideal individu dengan cepat. Tes optimasi proses ultrasonik dapat dijalankan pada volume kecil, yang membantu mengurangi upaya, menghemat material dan mendapatkan hasil yang relatif cepat yang diinginkan.
Hielscher Ultrasonics memiliki pusat teknis dan laboratorium yang lengkap. Fasilitas kami tidak hanya memiliki berbagai macam ultrasonicator laboratorium dan industri untuk sonikasi batch dan inline, tetapi juga perangkat analitik yang canggih untuk evaluasi hasil yang komprehensif. Staf kami yang berpengalaman lama dan terlatih (dengan gelar universitas) akan dengan senang hati membantu Anda dengan optimalisasi proses – menjalankan uji coba ultrasonik untuk Anda dan/atau memberi tahu Anda mengenai pengaturan proses ultrasonik yang paling sesuai.
Scale-Up dengan Hielscher Ultrasonic Extractors: Cepat, Andal, dan Efisien
Atasi Kemacetan Ekstraksi dengan Ultrasonikasi!
Apakah Anda ingin meningkatkan kapasitas produksi Anda dalam mode batch atau flow-through (inline) kontinu, Hielscher Ultrasonics memiliki ultrasonicator dan aksesori yang ideal untuk kapasitas produksi yang lebih besar. Kami juga membantu Anda mentransfer ekstraksi batch Anda ke proses inline.
Hubungi kami sekarang! Kami akan dengan senang hati mendiskusikan kebutuhan produksi Anda dan memberi Anda spesifikasi teknis, panduan mendalam untuk peningkatan ekstraksi ultrasonik, dan proposal masing-masing!
Untuk panduan kasar pertama, tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonicator kami:
Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
---|---|---|
1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
0.3 hingga 60L | 0.6 hingga 12L/mnt | >UIP6000hdT |
n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.