Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Solventi per l'estrazione ad ultrasuoni dalle piante

  • L'estrazione ad ultrasuoni presenta molti vantaggi, quali rendimenti elevati, tassi di estrazione rapidi, rispetto per l'ambiente e basso consumo energetico.
  • Uno dei maggiori vantaggi è l'uso dell'acqua come mezzo di estrazione. Tuttavia, la sonicazione può essere utilizzata con molteplici sistemi a solvente per fornire risultati superiori per l'estratto mirato.
  • Il solvente ottimale per l'estrazione ad ultrasuoni di bioattivi vegetali viene scelto in relazione alla materia prima.

 

estrazione ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni sono noti per distruggere le strutture cellulari e migliorare il trasferimento di massa, aumentando così l'estraibilità dei biocomposti (es. fenolici, carotenoidi).
Poiché gli effetti meccanici della sonicazione migliorano notevolmente il processo di estrazione grazie ad un migliore trasferimento di massa, l'uso di solventi organici è spesso superfluo. Ciò significa che per l'estrazione ad ultrasuoni, l'acqua è spesso un mezzo di estrazione sufficiente che ha molti vantaggi, come l'essere economico, non pericoloso, facilmente disponibile e rispettoso dell'ambiente.
Tuttavia, per specifici composti bioattivi i migliori risultati possono essere ottenuti mediante estrazione ad ultrasuoni in combinazione con un solvente volatile.
Per scegliere il solvente giusto, è necessario considerare la materia prima (ad es. materiale vegetale fresco o essiccato, macinato/macinato o in polvere) e le sostanze mirate (ad es. lipofile, idrofila, idrofila).

La seguente tabella elenca alcuni solventi che sono stati testati con successo per l'estrazione ad ultrasuoni da materiale vegetale.

Solvente Impianto Tipo di tessuto
Acido acetico / urea / urea / bromuro di cetyltrim-ethylammonium bromide riso crusca
Etanolo acquoso grano del distillatore grana
Isopropanolo acquoso soia, colza, semi di colza semi
Etanolo Saccharina japonica
Acido acetico glaciale sorgo
Fenolo pomodoro / patata / patata / aloe vera / soia polline / tubero / tubero / foglia / seme
Fenolo/acetato di ammonio orzo / banana radice / foglia
Fenolo/acetato di ammonio avocado / pomodoro / pomodoro / arancio / banana / banana / pera / uva / mela / fragola frutto
Fenolo/metanolo-ammonio acetato conifere / banana / banana / mela / patata semi / frutti
Sodio dodecil solfato/acetone conifere / patata seme / tubero
Sodio dodecil solfato di sodio e TCA/acetone mela / banana fazzoletto
TCA fagioli antera
TCA/acetone agrumi / soia / soia / aloe vera foglie
TCA/acetone soia / conifere semi
TCA/acetone pomodoro granello di polline
TCA/acetone/fenolo oliva / bambù / bambù / uva / limone foglie
TCA/acetone/fenolo mela / arancia / pomodoro frutto
Tiourea/urea soia seme
Tiourea/urea mela / banana fazzoletti
Tris-HCL buffer pomodoro granello di polline

Estrazione ad ultrasuoni dei fiocchi di peperoncino

I distruttori ad ultrasuoni sono utilizzati per l'estrazione di materiali vegetali.

Estrazione ultrasonica dalle cellule: la sezione trasversale microscopica (ST) dello stelo apicale della menta (Mentha piperita) mostra il meccanismo delle azioni durante l'estrazione ultrasonica dalle cellule (ingrandimento 2000x) [risorsa: Vilkhu et al. 2011].

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Ultrasuoni per l'estrazione

Dagli apparecchi ad ultrasuoni da laboratorio e da banco fino ai sistemi di estrazione ad ultrasuoni industriali completi. – Hielscher Ultrasonics è il vostro partner di lunga data, quando si tratta di dispositivi a ultrasuoni potenti e affidabili per processi di estrazione di successo.
I nostri sistemi ad ultrasuoni sono ampiamente utilizzati nei laboratori biochimici e negli impianti di produzione farmaceutica. I sonotrodi ad ultrasuoni e i reattori sono autoclavabili e soddisfano gli standard della produzione farmaceutica.

Omogeneizzatori e processori ad ultrasuoni sono disponibili dal piccolo dispositivo portatile ai sistemi ad ultrasuoni da banco e a quelli industriali per la lavorazione di grandi volumi (Clicca per ingrandire!).

Gli estrattori ad ultrasuoni Hielscher sono disponibili per qualsiasi scala di processo. – dal laboratorio alla produzione.

Ultrasuoni Hielscher’ I processori a ultrasuoni industriali possono fornire ampiezze molto elevate per distruggere le matrici cellulari e rilasciare sostanze mirate. Ampiezze fino a 200µm possono essere facilmente gestite ininterrottamente in funzionamento 24/7. La potenza e la robustezza delle apparecchiature ad ultrasuoni Hielscher garantiscono rendimenti elevati, tassi di estrazione rapidi e un'estrazione più completa. – Eccellenti processi di estrazione convenzionali.
I nostri processori ad ultrasuoni possono essere combinati con metodi di estrazione convenzionali, quali Estrazione Soxhlet o di CO2 estrazione. Il retrofitting in linee di produzione esistenti può essere facilmente realizzato.

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Letteratura/riferimenti



Particolarità / Cose da sapere

Estrazione ad ultrasuoni da cavitazione

Le onde ultrasoniche intense generano cavitazione acustica nei liquidi. Le forze di taglio cavitazionale rompono la parete cellulare e le membrane in modo che il materiale intracellulare venga rilasciato. L'estrazione ad ultrasuoni consente una maggiore penetrazione del solvente in un tessuto vegetale e migliora il trasferimento di massa. In questo modo, l'estrazione ad ultrasuoni intensifica notevolmente il processo di estrazione, ottenendo rendimenti più elevati, tassi di estrazione più rapidi e un'estrazione più completa.

Sistemi a solvente

Per l'estrazione di composti bioattivi da materiale vegetale sono disponibili diversi sistemi a solvente. Per l'estrazione di composti idrofili si scelgono prevalentemente solventi polari come il metanolo, l'etanolo o l'acetato di etile, mentre per l'estrazione di composti lipofili (ad es. lipidi) si preferiscono sistemi a solvente come il diclorometano o il diclorometano/metanolo (v/v 1:1). L'esano è spesso usato come solvente per l'estrazione della clorofilla.

Solventi organici

Un solvente organico è un tipo di composto organico volatile (COV). I COV sono prodotti chimici organici che vaporizzano a temperatura ambiente.
I composti organici usati come solventi includono:

  • composti aromatici, ad esempio benzene e toluene
  • alcoli, ad esempio metanolo
  • esteri ed eteri
  • chetoni, ad esempio acetone
  • ammine
  • idrocarburi nitrati e alogenati

Molti solventi organici sono classificati come tossici o cancerogeni. In caso di manipolazione non corretta, possono essere pericolosi per l'uomo e possono contaminare l'aria, l'acqua e il suolo.

Composti bioattivi

I composti bioattivi sono definiti come sostanze che hanno un impatto su organismi viventi, tessuti o cellule. Le sostanze biologicamente attive includono antibiotici, enzimi e vitamine. Sostanze bioattive come carotenoidi e polifenoli possono essere estratti ad esempio da frutta, foglie e verdure, mentre i fitosteroli si trovano negli oli vegetali.
I composti bioattivi di origine vegetale includono flavonoidi, caffeina, carotenoidi, colina, ditioli, fitosteroli, polisaccaridi, fitoestrogeni, glucosinolati, polifenoli e antociani. Molte sostanze bioattive sono apprezzate per la loro azione antiossidante e sono quindi considerate benefiche per la salute.