Scale-up dei processi di estrazione a ultrasuoni

Al fine di aumentare le capacità di produzione, i processi di estrazione devono essere scalati a volumi più grandi / produzioni più elevate. L'estrazione assistita da ultrasuoni è un metodo altamente efficace per isolare i composti botanici dal materiale vegetale. Inoltre, le applicazioni di sonicazione possono essere scalate linearmente a volumi maggiori. Con la possibilità di trattare il materiale vegetale in batch o in modalità flow-through, l'estrazione a ultrasuoni offre la configurazione ideale per qualsiasi produttore di estratti – da piccola a molto grande scala. Leggi di più sullo scale-up semplice ed efficiente dell'estrazione assistita da ultrasuoni!

Scale-Up dell'estrazione assistita da ultrasuoni

La maggior parte dei metodi di estrazione (ad esempio, estrazione di Soxhlet, CO₂ estrazione, macerazione) sono il collo di bottiglia, quando si tratta di pianificare l'aumento della produzione di estratti botanici. Utilizzando l'estrazione a ultrasuoni si evita che l'aumento della produzione diventi il tallone d'Achille del business. Scoprite di seguito come l'estrazione assistita da ultrasuoni può essere scalata linearmente a qualsiasi volume di produzione.
La relazione tra scale-up e parametri di processo: Le tecniche di estrazione convenzionali hanno bisogno di una ricerca costosa, che richiede molto lavoro e tempo, per implementare un sistema di estrazione più grande per aumentare la produzione, poiché molti fattori di lavorazione cambiano e non possono essere adottati in modo lineare in un tutto più grande. Questo significa che numerosi parametri di processo devono essere stabiliti di nuovo e spesso le qualità di estratto ottenute in setup di estrazione più piccoli non possono essere raggiunte in una produzione più grande.
La bellezza dell'estrazione a ultrasuoni è la sua scalabilità completamente lineare. Questa scalabilità lineare permette di mantenere tutti i parametri di processo importanti come ampiezza, temperatura, pressione, esposizione agli ultrasuoni (tempo), rapporto solvente:solido. La scalabilità di un processo di estrazione a ultrasuoni a volumi più grandi richiede una maggiore superficie del sonotrodo. Questo significa che lo scale-up può essere fatto utilizzando un ecografo più potente con un sonotrodo più grande (sonda ultrasonica/corno) o installando diversi estrattori ultrasonici in parallelo.

Esempi di scenari di scale-up a ultrasuoni

Per esempio, in una configurazione a flusso continuo, è possibile scalare l'estrazione botanica installando 3 estrattori a ultrasuoni UIP2000hdT da 2kW in parallelo (che richiedono 3 sonotrodi e 3 celle di flusso). Questo ti dà una potenza di elaborazione degli ultrasuoni di 6kW.
In alternativa, è possibile installare un singolo ultrasuoni UIP6000hdT da 6kW, che è dotato di una singola sonda grande e di un reattore a cella di flusso più grande.

I vantaggi di una configurazione parallela di diversi estrattori a ultrasuoni sono la ridondanza, l'uso più flessibile (ad esempio, l'estrazione simultanea da diverse materie prime, poiché ciascun estrattore a ultrasuoni può trattare un materiale vegetale diverso). Questo modello di scale up è comodo anche quando si ha già un tipo di estrattore a ultrasuoni; aggiungere uno o più dispositivi dello stesso modello è conveniente e può ridurre i costi di investimento.

Investire in un estrattore a ultrasuoni più grande è particolarmente adatto quando si producono grandi quantità dello stesso estratto in una sola volta. Un singolo estrattore a ultrasuoni più grande è anche più appropriato quando è installato in un impianto con limitazioni di spazio.

Come affrontare lo scale-up dell'estrazione a ultrasuoni

Per un processo di estrazione efficiente ed economico, i parametri del processo devono essere ottimizzati. L'ottimizzazione è raggiunta quando il processo è sintonizzato sul massimo rendimento con il minimo input di energia, pur ottenendo la qualità dell'estratto desiderata. In un processo a ultrasuoni ottimizzato, l'energia, il tempo di trattamento e i costi di manodopera sono ridotti al minimo fino al punto in cui si ottengono ancora la massima resa e la qualità del prodotto finale.
L'ottimizzazione del processo a ultrasuoni viene fatta testando varie configurazioni di parametri e restringendo i parametri ottimali per la vostra materia prima. I valori empirici generali sono normalmente usati come punto di partenza per arrivare rapidamente all'impostazione ideale individuale. I test di ottimizzazione del processo a ultrasuoni possono essere eseguiti su piccoli volumi, il che aiuta a ridurre gli sforzi, a risparmiare materiale e a ottenere relativamente rapidamente i risultati desiderati.
Hielscher Ultrasonics ha un centro tecnico e un laboratorio ben attrezzati. La nostra struttura non solo dispone della gamma completa di ultrasuonatori da laboratorio e industriali per la sonicazione batch e in linea, ma anche di sofisticati dispositivi analitici per una valutazione completa dei risultati. Il nostro personale di lunga esperienza e ben addestrato (con lauree universitarie) sarà lieto di assistervi nell'ottimizzazione dei processi – eseguire prove a ultrasuoni per voi e/o consigliarvi sulle impostazioni di processo a ultrasuoni più adatte.

Scale-up con gli estrattori a ultrasuoni Hielscher: Veloce, affidabile ed efficiente

Superare il collo di bottiglia dell'estrazione con l'ultrasuoni!
Sia che vogliate aumentare la vostra capacità di produzione in modalità batch o flow-though continuo (in linea), Hielscher Ultrasonics ha l'ultrasuonatore e gli accessori ideali per capacità di produzione maggiori. Vi aiutiamo anche a trasferire la vostra estrazione in batch a un processo in linea.
Mettetevi in contatto con noi ora! Saremo lieti di discutere le vostre esigenze di produzione e di fornirvi specifiche tecniche, una guida approfondita allo scale-up dell'estrazione a ultrasuoni e le rispettive proposte!
Per una prima guida approssimativa, la tabella qui sotto vi dà un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni: