Solventi eutettici profondi per un'estrazione altamente efficiente

I solventi eutettici profondi (DES) e i solventi eutettici profondi naturali (NADES) offrono vantaggi come solventi di estrazione a molti livelli e sono quindi una promettente alternativa ai solventi organici convenzionali. I solventi eutettici profondi funzionano in modo eccellente in combinazione con l'estrazione a ultrasuoni e danno alte rese di estratti di alta qualità. Scopri di più sull'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi naturali.

In che modo gli ultrasuoni migliorano l'estrazione con solventi eutettici profondi?

Estrattore a ultrasuoni UP200Ht (200 watt, 26kHz) per l'estrazione di composti bioattivi come polisaccaridi, steroli, glicoproteine, terpenoidi (ad esempio erinacine), nonché composti fenolici e volatili (ad esempio ericenoni) utilizzando solventi eutettici naturali profondi.L'estrazione con sonda a ultrasuoni utilizzando solventi eutettici profondi e naturali può offrire diversi vantaggi per l'estrazione di composti bioattivi. Uno dei principali vantaggi è l'aumento dell'efficienza di estrazione dei composti fenolici e di altre sostanze fitochimiche da fonti naturali. I solventi eutettici profondi sono noti per l'elevata efficienza di estrazione, che può essere addirittura migliorata dall'estrazione assistita da ultrasuoni. Grazie alla loro atossicità, sono un'ottima opzione di solventi per prodotti farmaceutici e alimentari. Ciò rende l'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi un metodo verde e sostenibile per il recupero di composti bioattivi. È stato scientificamente dimostrato che l'uso sinergico di ultrasuoni e solventi eutettici profondi consente di ottenere rese più elevate di vari composti bioattivi. Nel complesso, l'estrazione con sonda a ultrasuoni utilizzando solventi eutettici profondi e solventi eutettici profondi naturali fornisce un approccio più efficiente ed ecologico all'estrazione di composti bioattivi.

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I solventi eutettici profondi (DES) sono solventi altamente efficaci per l'estrazione botanica ad ultrasuoni.

L'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi (naturali) è un metodo altamente efficiente per ottenere estratti botanici di qualità superiore. L'immagine mostra il processore a ultrasuoni UP400St (400W) con un lotto di 8L per l'estrazione botanica.

In questo video è dimostrata l'estrazione ad ultrasuoni dal luppolo (humulus lupulus). Con l'ecografo UP200Ht si estrae il cariofillene e altri composti.

Estrazione ad ultrasuoni del luppolo con UP200Ht con sonda S2614

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Vantaggi dell'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi

  • altamente efficiente
  • processo rapido
  • Non tossico
  • Esattamente sintonizzabile alla specifica botanica
  • Condizioni di lavorazione delicate
  • Modalità batch e flusso
  • Facile e sicuro
  • Rispettoso dell'ambiente / biodegradabile
  • Riciclabile
  • Non infiammabile
  • economica
  • Facilmente accessibile

Cosa sono i solventi eutettici profondi (DES)?

I solventi eutettici profondi sono utilizzati in combinazione con l'estrazione a ultrasuoni per produrre estratti botanici organiciI solventi eutettici profondi (DES) sono miscele di almeno un accettore di legami a idrogeno (HBA) e un donatore di legami a idrogeno (HBD), tra cui acidi carbossilici e altri composti rinnovabili. Secondo Cai et al. (2019), "la forte interazione di legame a idrogeno tra HBA e HBD è il fattore più importante per la formazione dei DES." [Cai et al. 2019]
Per i donatori di legami a idrogeno vengono spesso utilizzati composti come zuccheri, aminoacidi, acidi carbossilici (ad esempio, acido benzoico, acido citrico, acido succinico) o ammine (ad esempio, urea, benzamide). Il potenziale di interazione chimica dei donatori di legami a idrogeno è il fattore principale che contribuisce alla formazione e all'efficienza dei solventi eutettici profondi. Insieme ai donatori di legami a idrogeno possono essere utilizzati anche sali alogenati come il cloruro di colina o il cloruro di zinco. Altri solventi eutettici profondi a base di cloruro di colina si formano con acido malonico, fenolo o glicerina. A causa delle forti interazioni di legame a idrogeno, il punto di fusione dei solventi eutettici profondi è notevolmente ridotto rispetto ai singoli componenti. A differenza dei solventi convenzionali (ad esempio, etanolo, metanolo, esano, butano, ecc.), i solventi eutettici profondi non sono volatili, ovvero hanno una pressione di vapore molto bassa e sono quindi difficilmente infiammabili. La tossicità dei solventi eutettici profondi è bassa, la loro biodegradabilità è elevata e i precursori necessari sono poco costosi, facilmente e abbondantemente disponibili e rinnovabili.
I solventi eutettici profondi naturali (NADES) sono ancora più ecologici in quanto tutti i precursori provengono da fonti naturali. I solventi eutettici profondi offrono inoltre una solvibilità regolabile in base alla chimica del soluto e alle specie utilizzate per creare i solventi eutettici profondi. Alcuni solventi eutettici profondi naturali presentano un'elevata viscosità e quindi non sono molto adatti per l'estrazione in batch. Tuttavia, i solventi eutettici profondi naturali con viscosità più elevata possono essere applicati con successo come solventi nell'estrazione a flusso continuo a ultrasuoni.

La tabella seguente mostra alcune composizioni esemplari di solventi eutettici naturali profondi (NADES) per l'estrazione di sostanze fitochimiche:

Composizione NADES Rapporto molare
Cloruro di colina: acido lattico 1:2
Cloruro di colina:Acido citrico:Acqua 1:1:2
Cloruro di colina:Acido malico:Acqua 1:1:2
Cloruro di colina: acido tartarico 1:2
Cloruro di colina:Glicerolo 1:2
Cloruro di colina:1,2-propandiolo 1:3
Cloruro di colina:Sorbitolo 1:1
Cloruro di colina:Glucosio:Acqua 2:1:1
Cloruro di colina:Fruttosio:Acqua 2:1:1
Cloruro di colina:Urea 1:2

 

In questa presentazione vi presentiamo la produzione di estratti botanici. Spiegheremo le sfide della produzione di estratti botanici di alta qualità e come un sonicatore può aiutarvi a superarle. Questa presentazione vi mostrerà come funziona l'estrazione a ultrasuoni. Imparerete quali vantaggi potete aspettarvi utilizzando un sonicatore per l'estrazione e come potete implementare un estrattore a ultrasuoni nella vostra produzione di estratti.

Estrazione botanica a ultrasuoni - Come utilizzare i sonicatori per estrarre i composti botanici

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Come funziona l'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi?

La cavitazione a ultrasuoni viene utilizzata per molteplici processi come l'omogeneizzazione, la dispersione, l'emulsificazione e l'estrazione.L'estrazione a ultrasuoni si basa sugli effetti sonomeccanici degli ultrasuoni ad alta intensità e a bassa frequenza. Per promuovere e intensificare l'estrazione di composti botanici (cioè, sostanze bioattive) tramite ultrasuoni, le onde ultrasoniche ad alta potenza sono accoppiate tramite una sonda ultrasonica (chiamata anche corno ultrasonico o sonotrodo) nel mezzo liquido, cioè l'impasto costituito dalla materia prima botanica e il solvente eutettico profondo (naturale). Le onde ultrasoniche viaggiano attraverso il liquido e creano cicli alternati di bassa pressione/alta pressione. Durante i cicli a bassa pressione, si creano minuscole bolle di vuoto (le cosiddette bolle di cavitazione), che crescono per diversi cicli di pressione. Durante questi cicli di crescita delle bolle, i gas disciolti nel liquido entrano nella bolla di vuoto, così che la bolla di vuoto si trasforma in bolle di gas in crescita. Dopo essere cresciute per diversi cicli, le bolle a vuoto raggiungono una certa dimensione alla quale non possono assorbire più energia, così che implodono violentemente durante un ciclo ad alta pressione. L'implosione delle bolle è caratterizzata da intense forze cavitazionali, tra cui temperature e pressioni molto elevate che raggiungono fino a 4000K e 1000atm, rispettivamente; così come i corrispondenti differenziali di temperatura e pressione elevati. Queste turbolenze generate dagli ultrasuoni e le forze di taglio rompono le cellule vegetali e rilasciano i composti bioattivi intracellulari nel solvente eutettico profondo (naturale). L'estrazione ultrasonica apre la struttura cellulare delle piante e intensifica il trasferimento di massa tra il materiale vegetale e il solvente. La sonicazione promuove quindi l'efficacia dei solventi eutettici profondi naturali. L'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi (naturali) porta a rendimenti eccezionalmente alti in un tempo di lavorazione molto breve.

L'estrazione a ultrasuoni funziona interrompendo le strutture cellulari e promuovendo il trasferimento di massa

Le onde ultrasoniche di potenza distruggono la struttura cellulare dei prodotti botanici, rilasciano i composti bioattivi e promuovono il trasferimento di massa tra il materiale vegetale e il solvente (ad esempio, solventi eutettici profondi).

La combinazione dell'estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi (naturali) offre l'opportunità di combinare il potere di intensificazione del processo degli ultrasuoni con i notevoli effetti di solubilizzazione e l'eccezionale progettabilità dei solventi eutettici profondi. Grazie all'efficienza superiore dell'estrazione a ultrasuoni, Gli ultrasuoni sono anche utilizzati con successo per l'estrazione dell'acqua.
Contattateci ora per saperne di più sulla potente applicazione di estrazione a ultrasuoni con solventi eutettici profondi!

L'estrazione a ultrasuoni può essere combinata con solventi eutettici profondi per una maggiore efficienza ed ecocompatibilità.

Estrattore ad ultrasuoni UIP2000hdT (2kW) per la produzione di estratti botanici

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Estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni per l'uso di solventi eutettici profondi

Estrattore industriale a ultrasuoni per l'estrazione in linea di prodotti botanici su larga scala.L'estrazione a ultrasuoni è una tecnologia di elaborazione affidabile, che facilita e accelera la produzione di estratti di alta qualità da varie piante e da qualsiasi solvente. L'estrazione a ultrasuoni è altamente compatibile con i solventi eutettici profondi (naturali), che sono favorevoli per il loro eccellente potere solubilizzante, la loro designabilità all'estratto, la sostenibilità, la biodegradabilità e l'eco-compatibilità. La combinazione dell'intensificazione del processo degli ultrasuoni di potenza con i vantaggi dei solventi eutettici profondi (naturali) dà a questa tecnologia di processo una superiorità su molti livelli. Il portafoglio di Hielscher Ultrasonics copre l'intera gamma, dagli ultrasuoni da laboratorio compatti ai sistemi di estrazione industriali. Tutti sono naturalmente adatti all'estrazione con solventi eutettici profondi.
Il nostro personale di lunga esperienza vi assisterà dai test di fattibilità e dall'ottimizzazione del processo fino all'installazione del vostro sistema a ultrasuoni a livello di produzione finale.

Gli estrattori a ultrasuoni Hielscher sono caratterizzati da:

  • potenza-ultrasuono ad alta efficienza
  • alta affidabilità
  • ampiezze molto elevate
  • funzionamento in modalità batch e flusso
  • risultati ripetibili / riproducibili
  • Funzionamento 24/7/365
  • robustezza
  • software intelligente
  • Controllo remoto del browser
  • facilità d'uso
  • bassi requisiti di manutenzione
  • La sicurezza

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
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. più grande cluster di UIP16000

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Utilizzate il modulo sottostante per richiedere ulteriori informazioni sugli estrattori a ultrasuoni, sui protocolli di estrazione e sui prezzi. Saremo lieti di discutere con voi il vostro processo di estrazione e di offrirvi un sistema a ultrasuoni che soddisfi le vostre esigenze!









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Questo videoclip mostra l'omogeneizzatore a ultrasuoni UP100H di Hielscher, un apparecchio ad ultrasuoni ampiamente utilizzato per la preparazione dei campioni nei laboratori.

Omogeneizzatore a ultrasuoni UP100H

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Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto potere di taglio sono utilizzati in laboratorio, su banco, in processi pilota e industriali.

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni di miscelazione, dispersione, emulsificazione ed estrazione in laboratorio, pilota e su scala industriale.



Letteratura / Referenze

Hielscher Ultrasonics fornisce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni dal laboratorio alle dimensioni industriali.

Ultrasuoni ad alte prestazioni! La gamma di prodotti Hielscher copre l'intero spettro, dal compatto ecografo da laboratorio alle unità da banco fino ai sistemi ad ultrasuoni completamente industriali.


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