Strategi untuk Hasil yang Lebih Tinggi dalam Ekstraksi Botani
Untuk menghasilkan ekstrak berkualitas premium dari tumbuhan dengan efisiensi tinggi, yaitu hasil tinggi dari ekstrak berkualitas premium dalam waktu ekstraksi yang singkat, diperlukan teknik ekstraksi berkinerja tinggi. Ekstraksi ultrasonik adalah teknik intensif proses, yang memungkinkan untuk menggunakan berbagai bahan baku dan menghasilkan hasil tinggi ekstrak unggul dengan cara yang cepat dan hemat biaya.
Ekstrak Botani Premium dengan Power Ultrasound
Ketika senyawa bioaktif tertentu atau fraksi bioaktif dari tumbuhan diekstraksi, berbagai faktor mempengaruhi proses ekstraksi. Selain teknologi ekstraksi (misalnya, ekstraksi ultrasonik), polaritas pelarut, bahan baku dan pra-perawatannya, rasio padat / cair (yaitu, rasio bahan / pelarut tanaman), waktu ekstraksi, dan suhu merupakan faktor proses penting yang harus dipertimbangkan dengan cermat. Ekstraksi berbantuan ultrasonik (UEA) memungkinkan kondisi pemrosesan yang ideal, yang ditandai dengan kelembutan dan efisiensi tinggi secara bersamaan. Pilihan bebas pelarut ringan atau ekstraksi air dingin, suhu rendah, dan waktu pemrosesan yang singkat mengubah ekstraksi ultrasonik menjadi teknik ekstraksi yang unggul, yang mencegah degradasi termal atau kimia dari molekul bioaktif. Selain itu, UEA dapat melepaskan jumlah lengkap molekul bioaktif yang tersedia dari bahan baku tanaman. Inilah sebabnya mengapa ultrasonikasi adalah teknologi ekstraksi yang paling banyak digunakan untuk produksi ekstrak berpotensi tinggi.
Ekstraksi botani dengan UP400St (400W, 24kHz)
Apa yang membuat Ekstraksi Ultrasonik Unggul?
Ekstraksi berbantuan ultrasonik (UEA) adalah teknik ekstraksi yang sangat efisien, yang didasarkan pada gaya mekanis murni. Kavitasi ultrasonik atau akustik ditandai dengan gaya geser yang intens serta perbedaan suhu dan tekanan tinggi yang terjadi secara lokal. Kekuatan kavitasi yang sangat kuat ini menyebabkan apa yang disebut sonoporasi, yang merupakan generasi baru dan pembesaran pori-pori yang ada di membran sel, serta gangguan struktur sel tumbuhan. Fluks pelarut yang diintensifkan secara ultrasonik masuk dan keluar dari interior sel berkontribusi pada pelepasan zat botani yang cepat dan lengkap. Dengan hanya menggunakan gaya mekanis, UEA tidak mengubah molekul botani melalui bahan kimia atau perlakuan panas yang intens dan mencegah perubahan kimia atau panas yang diinduksi dari zat bioaktif yang ditemukan dalam tumbuhan. Akibatnya, ekstraksi ultrasonik menghasilkan ekstrak spektrum penuh berkualitas tinggi yang menawarkan efek penuh dari zat botani gabungan, yang dikenal sebagai apa yang disebut efek rombongan.
Ekstraksi Ultrasonik: teknik non-termal ringan, namun sangat efisien untuk hasil ekstrak berkualitas premium yang tinggi.
Perbandingan Ekstraksi Ultrasonik dengan Teknik Lain
Ekstraksi ultrasonik adalah teknik yang banyak digunakan untuk melepaskan dan mengisolasi senyawa bioaktif seperti antioksidan, polifenol, polisakarida, protein, lipid, cannabinoid dan fitokimia lainnya dari bahan tanaman. Sonikasi adalah metode yang disukai karena banyak keunggulan seperti hasil ekstraksi yang tinggi / lengkap, pemrosesan yang cepat, non-termal, kompatibilitas dengan hampir semua pelarut (misalnya air, etanol, metanol, isopropanol, minyak nabati, gliserin dll.), Operasi sederhana dan aman, perawatan rendah di antara banyak lainnya.
Tabel di bawah ini membandingkan ekstraksi ultrasonik dengan metode ekstraksi konvensional lainnya yang menggarisbawahi keunggulan UEA.
Ekstraktor ultrasonik dari Hielscher unggul dalam efisiensi, keandalan, dan keramahan pengguna
| Ekstraksi Ultrasonik | Maserasi | CO2 Extraction / Ekstraksi | Soxhlet | Perkolasi | |
|---|---|---|---|---|---|
| Pelarut | Kompatibel dengan hampir semua pelarut | air, pelarut berair dan non-air | CO2 | air, pelarut berair dan non-air | pelarut organik |
| Suhu | ekstraksi non-termal, Kontrol suhu yang tepat | suhu | di bawah panas | suhu sekitar, kadang-kadang panas diterapkan | di atas yang kritis suhu 31 °C |
| Tekanan | keduanya, atmosfer atau tekanan tinggi mungkin | tekanan | tekanan | tekanan | tekanan sangat tinggi (di atas tekanan kritis 74 bar) |
| Waktu Pemrosesan | Cepat | sangat lambat | lambat | sangat lambat | Moderat |
| Jumlah Pelarut | rendah beban padat bahan tanaman yang tinggi dalam pelarut, terutama ketika sel aliran pengaturan digunakan | besar | Moderat | besar | sejumlah besar CO superkritis2 |
| Polaritas Ekstrak Alami | bergantung pada pelarut; untuk mengekstrak non-polar dan polar senyawa, ekstraksi dua tahap Menggunakan dua pelarut dianjurkan | Bergantung pada pelarut | Bergantung pada pelarut | Bergantung pada pelarut | tergantung pada tekanan (di bawah tekanan yang lebih tinggi lebih polar) |
| Fleksibilitas / Skalabilitas | untuk ekstraksi batch dan inline, Skalabilitas linear | hanya ekstraksi batch, Skalabilitas terbatas | hanya ekstraksi batch, Skalabilitas terbatas | hanya ekstraksi batch, Skalabilitas terbatas | hanya ekstraksi batch, skalabilitas linier terbatas, sangat mahal |
Mengapa Ekstraksi Ultrasonik begitu Efisien?
Mekanisme intensifikasi ekstraksi ultrasound daya terutama dikaitkan dengan fenomena kavitasi akustik. Kavitasi ultrasonik menyebabkan tabrakan antara partikel biomassa botani, yang mengakibatkan fraksi interspesifik dan pengurangan ukuran partikel. Ketika gelembung kavitasi runtuh di permukaan padatan nabati, erosi dan sonoporasi memperbesar permukaan partikel lebih jauh. Perpindahan massa yang diintensifkan memfasilitasi pelepasan molekul seperti protein, lipid, gula, vitamin, antioksidan, fito-kimia dan serat makanan. Gaya geser yang dihasilkan secara ultrasonik meningkatkan penetrasi pelarut ke dalam matriks seluler materi botani dan meningkatkan permeabilitas membran sel, masing-masing. Mekanisme ultrasonik daya ini bertanggung jawab atas intensifikasi proses signifikan yang dicapai ketika ultrasonikasi diterapkan untuk ekstraksi botani.
- Hasil yang tinggi
- Ekstrak Kualitas Premium
- proses yang sangat efisien dan cepat
- Biaya pengoperasian yang rendah
- Hasil yang dapat digandakan
- Skalabilitas linear
- Sederhana & operasi yang aman
- sangat kuat
Dapatkan Informasi Teknis tentang Hielscher Ultrasonic Extractors dan Kelebihannya!
Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi, dan mendistribusikan ekstraktor ultrasonik berkinerja tinggi untuk pemrosesan batch dan berkelanjutan pada skala produksi apa pun. Selain standar teknis tertinggi dan kekokohan yang luar biasa dan operasi 24/7/365 untuk operasi yang efisien tinggi, ultrasonicators Hielscher mudah dan dapat diandalkan untuk dioperasikan. Efisiensi tinggi, perangkat lunak cerdas, menu intuitif, protokol data otomatis, dan remote control browser hanyalah beberapa fitur yang membedakan ekstraktor Hielscher dari peralatan ekstraksi lainnya.
Keuntungan dari Hielscher Ultrasonic Extractors
Efisiensi
- hasil yang lebih tinggi
- Proses ekstraksi cepat – dalam hitungan menit
- Ekstrak berkualitas tinggi – Ekstraksi ringan, non-termal
- Pelarut hijau (air, etanol, gliserin, minyak nabati, dll.)
Kesederhanaan
- Pasang 'n’ bermain – Siapkan dan latih dalam beberapa jam
- Throughput tinggi – Untuk produksi ekstrak skala besar
- Operasi inline berdasarkan batch atau kontinu
- Pengaturan sederhana – Mendukung beberapa tegangan, dan hanya sambungan empat selang
- Movable type
- Peningkatan skala linier – tambahkan sistem ultrasonik lain secara paralel untuk meningkatkan kapasitas
- Pemantauan dan kontrol jarak jauh – melalui PC, ponsel pintar, atau tablet
- Tidak diperlukan pengawasan proses – Siapkan dan jalankan
- Performa Tinggi – dirancang untuk produksi 24/7 yang berkelanjutan
- Kekokohan dan perawatan rendah
- Kualitas tinggi – dirancang dan dibangun di Jerman
- Muat dan bongkar muat cepat antar batch
- Mudah dibersihkan
keselamatan
- Sederhana dan aman untuk dijalankan
- Ekstraksi tanpa pelarut atau berbasis pelarut (air, etanol, minyak nabati, gliserin, dll.)
- Tidak ada tekanan dan suhu tinggi
- Tersedia sistem tahan ledakan bersertifikat ATEX
- Mudah dikendalikan (juga melalui remote control)
Pelarut untuk Ekstraksi Ultrasonik
Pilih pelarut yang ideal untuk proses ekstraksi Anda: air, campuran air-alkohol, isopropil alkohol, heksana, etanol, metanol, butana, minyak nabati, gliserin,
Pelarut tidak beracun serta pelarut standar lainnya kompatibel dengan ekstraksi ultrasonik.
Ekstraksi Air Dingin Ultrasonik: Meskipun air secara teknis adalah pelarut, yang disebut pelarut universal, ekstraksi berbasis air secara umum dianggap sebagai ekstraksi non-pelarut. Ekstraksi bebas pelarut ultrasonik tidak memerlukan zat asing. Bubur air dan bahan tanaman disonikasi untuk memecahkan dinding sel tanaman sehingga molekul bioaktif dilepaskan ke dalam air (pelarut). Sonikasi adalah metode mekanis murni, yang secara kimiawi tidak mengubah bahan baku dan ekstraknya. Oleh karena itu, ekstraksi ultrasonik adalah teknik yang disukai untuk menghasilkan ekstrak botani berkualitas tinggi.
Probe-jenis ultrasonicator UIP1000hdT dengan pengaduk untuk produksi ekstrak botani seperti cannabinoid (misalnya, CBD, THC, CBG)
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ekstraktor ultrasonik kami (pemrosesan batch dan flow-through):
| 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 |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Instalasi industri ekstraktor ultrasonik UIP4000hdT untuk produksi ekstrak botani.
Hielscher Ultrasonics memproduksi dan memasok ekstraktor ultrasonik berkinerja tinggi untuk skala laboratorium, percontohan, dan industri.
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.
- 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 memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.