Ultrasonication Mengungguli Metode Ekstraksi Lain dengan Kecepatan
Prosedur ekstraksi ultrasonik yang cepat dan dari situ menghasilkan penghematan waktu dalam produksi ekstrak adalah salah satu dari banyak keuntungan dari ekstraksi ultrasonik senyawa bioaktif dari tanaman. Ekstraksi ultrasonik telah dibandingkan secara ilmiah dengan teknik ekstraksi alternatif seperti ekstraksi CO2 superkritis, maserasi, refluks panas, Soxhlet, atau ekstraksi gelombang mikro dan hasil penelitian membuktikan keuntungan signifikan dari ultrasonikasi mengenai kecepatan dan hasil ekstraksi.
Ultrasonikasi sebagai Prosedur Ekstraksi Cepat
Ekstraksi ultrasonik senyawa bioaktif terkenal dengan hasil tinggi, ekstrak berkualitas tinggi, waktu ekstraksi yang singkat, konsumsi energi yang rendah dan kemampuan untuk bekerja dengan pelarut yang sangat ringan. Semua faktor ini berkontribusi pada efisiensi keseluruhan ekstraksi ultrasonik konstituen bioaktif dari bahan tanaman.
Di bawah ini Anda dapat menemukan pilihan laporan penelitian ilmiah, di mana ekstraksi ultrasonik (juga ekstraksi berbantuan ultrasound / UAE) dibandingkan dengan teknik ekstraksi lain seperti maserasi, Soxhlet, refluks panas, CO superkritis2, dan ekstraksi gelombang mikro.
Ultrasonicator UP400St untuk ekstraksi tumbuhan berkecepatan tinggi dalam mode batch
| Aplikasi Ekstraksi | Waktu ekstraksi ultrasonik | Waktu metode ekstraksi alternatif | Informasi tambahan | Sumber |
|---|---|---|---|---|
| Ekstraksi antosianin dari buah myrtle | 5 menit | 15 menit Microwave |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez dkk., 2019 |
| Ekstraksi daun Boldo | 5-30 menit | 15-90 menit Maserasi |
Ultrasonicator UIP1000hdT "Kita dapat melihat bahwa dari 5 hingga 30 menit sonikasi, hasilnya setara dengan hasil maserasi konvensional pada 15 hingga 90 menit: UAE membutuhkan sepertiga waktu untuk mengekstraksi bahan larut daun dalam maserasi konvensional." |
Petigny dkk., 2013 |
| Ekstraksi total fenol dan flavonoid dari sage | 11 menit | 30 menit ekstraksi konvensional dengan pengocok penangas air pada suhu 60ºC |
Ultrasonik Extractors UP100H, UP400S |
Dent dkk., 2015 |
| Ekstraksi polifenol daun zaitun | 21 menit | 60 menit ekstraksi refluks panas konvensional |
Ultrasonicator UP400S | Dobrinčić dkk., 2020 |
| Ekstraksi fenolik bioaktif dari daun Malva sylvestris | 49 menit 48°C pada 110W |
5 jam ekstraksi tempat tidur yang diaduk pada 150 rpm |
Ultrasonicator UP200S Analisis HPLC mengungkapkan bahwa konsentrasi fenolik bioaktif meningkat secara signifikan (p≺0,05) di bawah optimal UAE Kondisi. |
Bimakr dkk., 2017 |
| Ekstraksi Lipid dari Biji Melon Musim Dingin (Benincasa hispida) | ∼36 menit | Ekstraksi karbon dioksida superkritis dikombinasikan dengan teknik ayunan tekanan (SCE-PST) (∼50 menit), CO superkritis2 (∼97 menit), dan ekstraksi Soxhlet konvensional (∼360 menit) | Perbandingan karbon dioksida superkritis (sCO2), ekstraksi dengan bantuan ultrasound (UAE), ekstraksi karbon dioksida superkritis dikombinasikan dengan teknik ayunan tekanan (SCE-PST) dan ekstraksi Soxhlet menunjukkan bahwa UEA adalah teknik ekstraksi yang paling efisien dan cepat. | Bimakr dkk. (2015) |
Perbandingan karbon dioksida superkritis (sCO2), ekstraksi dengan bantuan ultrasound (UAE), ekstraksi karbon dioksida superkritis dikombinasikan dengan teknik ayunan tekanan (SCE-PST) dan ekstraksi Soxhlet menunjukkan bahwa UAE adalah teknik ekstraksi yang paling efisien dan cepat.
- Efisiensi Ekstraksi Tinggi
- Hasil ekstraksi yang unggul
- proses yang cepat
- Suhu rendah
- Cocok untuk mengekstrak senyawa termolabile
- Kompatibel dengan pelarut apa pun
- Konsumsi energi rendah
- Teknik ekstraksi hijau
- Operasi yang mudah dan aman
- Biaya investasi dan operasional yang rendah
- Operasi 24/7 di bawah tugas berat
Ekstraktor Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Isolasi Ekspres Senyawa
Peralatan ultrasonik Hielscher yang canggih memungkinkan ekstraksi cepat bio-molekul berkualitas tinggi dari tanaman. Kontrol penuh atas parameter proses seperti amplitudo, suhu, tekanan, dan input energi memungkinkan kondisi ekstraksi yang paling efisien dan paling ringan yang menghasilkan ekstrak yang tidak rusak dan sangat bioaktif. Mengoptimalkan parameter ekstraksi ultrasonik seperti ukuran partikel bahan baku, jenis pelarut, rasio padatan terhadap pelarut, dan waktu ekstraksi dapat dioptimalkan untuk efisiensi tertinggi dan hasil keseluruhan terbaik. Karena ekstraksi ultrasonik adalah metode ekstraksi non-termal, degradasi termal dari bahan bioaktif dapat dihindari sehingga menghasilkan kualitas ekstrak yang unggul.
Secara keseluruhan, keunggulan seperti hasil tinggi, waktu ekstraksi yang singkat, suhu ekstraksi yang rendah, dan kebutuhan pelarut yang berkurang membuat sonikasi metode ekstraksi yang disukai.
Ultrasoniksi mengungguli gelombang mikro dalam ekstraksi antosianin dari buah myrtle. Sonikasi tiga kali lebih cepat daripada ekstraksi gelombang mikro.
Perbandingan ultrasonik vs konvensional dengan pengocok penangas air menunjukkan waktu ekstraksi yang berkurang secara signifikan untuk total fenol dan flavonoid dari sage ketika ekstraksi ultrasound digunakan. Ekstraksi ultrasonik hanya membutuhkan sepertiga dari waktu ekstraksi dengan pengocok penangas air.
Ekstraksi Ultrasonik: Didirikan di Lab dan Industri
Ekstraksi ultrasonik banyak diterapkan untuk ekstraksi segala jenis senyawa bioaktif dari tumbuhan, jamur, ganggang, bakteri dan sel mamalia. Ekstraksi ultrasonik telah ditetapkan sebagai cara yang sederhana, hemat biaya, dan sangat efisien yang mengungguli teknik ekstraksi tradisional lainnya dengan hasil ekstraksi yang lebih tinggi dan durasi pemrosesan yang lebih pendek.
Dengan sistem ultrasonik laboratorium, bench-top dan industri penuh yang tersedia, ekstraksi ultrasonik saat ini merupakan teknologi yang mapan dan tepercaya. Ekstraktor ultrasonik Hielscher dipasang di seluruh dunia di fasilitas pemrosesan industri untuk produksi senyawa bioaktif kelas makanan dan farmasi.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator 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 |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi, dan ekstraksi pada skala laboratorium, percontohan, dan industri.
Literatur / Referensi
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Prinsip Kerja Ekstraksi Ultrasonik
Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang banyak digunakan untuk mengisolasi dan memisahkan komponen bioaktif dari bahan tanaman. Karena sonikasi kompatibel dengan segala jenis pelarut, prosedur ekstraksi ultrasonik dapat dirancang secara optimal mengenai senyawa bioaktif (yaitu, senyawa yang ditargetkan), polaritasnya, kelarutan, sensitivitas panas dan faktor lainnya. Mengadaptasi proses sonikasi secara khusus untuk senyawa tertentu atau berbagai senyawa, pengaturan yang paling ideal dapat dipilih untuk mendapatkan ekstrak dengan kualitas yang luar biasa tinggi.
Gelombang ultrasound yang digabungkan menjadi cairan atau bubur menciptakan getaran yang intens dan kavitasi akustik. Kavitasi akustik alias ultrasonik ditentukan oleh diferensial tekanan yang sangat tinggi, gaya geser dan jet cair yang terjadi secara lokal. Kekuatan ini memecahkan dinding sel, mengganggu sel nabati dan mengintensifkan perpindahan massa antara interior sel dan pelarut. Dengan demikian, bahan bioaktif dilepaskan secara efisien ke dalam pelarut di sekitarnya, dari mana molekul target dapat dengan mudah diisolasi dan dimurnikan (misalnya, dengan penguapan rotor, distilasi uap, atau HPLC).
Ekstraksi ultrasonik dari sel tumbuhan: bagian melintang mikroskopis (TS) menunjukkan mekanisme tindakan selama ekstraksi ultrasonik dari sel (pembesaran 2000x)
[sumber: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.