プローブ型超音波処理は、プロセスを強化し、それを著しくより効率的にすることによって、従来のヘキサン抽出を改善することができます。超音波抽出は、物質移動を改善し、細胞を破壊して標的の生理活性物質を溶媒に放出し、従来の方法単独と比較して高い抽出収率をもたらす。超音波支援抽出は、菜種油および亜麻仁油を含む油抽出の収率を増加させるのに非常に効果的であり、高品質の脂肪酸組成および生理活性成分のより高い含有量をもたらす。

パワー超音波によって改善されたヘキサン抽出

超音波抽出は、固液および溶媒抽出プロセスを大幅に改善できるプロセス強化方法です。

 

従来のヘキサン抽出の制限

ヘキサン抽出は、植物、種子、土壌などのさまざまな供給源から有機化合物、特に非極性物質を抽出するために使用される一般的な技術です。ヘキサンは、脂質、油、およびその他の非極性化合物の溶解と抽出に非常に効率的な炭化水素溶媒です。ヘキサンは、非極性化合物(油など)の可溶化能力、その後の油分離が容易、沸点が狭い(63〜69°C)ため、油抽出に広く使用されています。
ただし、ヘキサン抽出プロセスの効率は、原材料と抽出によって大きく異なる可能性があります:抽出収率と抽出時間は大きく相関しています。この手段は、ヘキサン溶媒中でのバイオマスのより長い保持時間を高い抽出収率とすることが要求される。別の制限要因は、バイオマスのマトリックスへのヘキサンの不十分な浸透であることが多い。剛直な細胞構造は、表面がヘキサンでほとんど濡れていますが、細胞内部はヘキサンと部分的にしか接触していません。このような不十分な浸透は、脂質(すなわち、脂肪酸、脂肪、油)などの標的物質が細胞マトリックスの内部に残るため、不完全な抽出プロセスをもたらす。

解決策:超音波強化ヘキサン抽出

超音波プローブ超音波処理としても知られるプローブ型超音波処理は、高強度超音波を利用して液体媒体中に音響キャビテーション気泡を作成する方法です。これらの気泡は急速に崩壊し、強い局所的なエネルギー場を生成し、溶媒内に微小乱流と高せん断力を生み出します。
これらの超音波生成エネルギー密度条件により、プローブ型超音波処理は、いくつかの方法でヘキサン抽出プロセスを強化し、改善することができます:

• 強化された物質移動: 超音波処理は、固体サンプルと溶媒との間の物質移動を強化します。微小乱流とキャビテーション気泡の急速な崩壊は、強いせん断力と局所的な圧力変化を生み出します。これにより、固体サンプルの周囲の境界層が破壊され、目的化合物の溶媒への放出が促進され、抽出効率が向上します。
• 加速抽出: 超音波処理は、溶媒と固体サンプルとの接触面積を増加させることにより、抽出速度を加速します。キャビテーション気泡は攪拌を提供し、均質化された混合物を生成し、溶媒が固体材料の表面全体に密着することを確実にし、より速い抽出速度をもたらす。
• 細胞構造の破壊: 植物ベースの抽出では、超音波処理は、細胞壁や膜などの細胞構造を破壊し、細胞内成分の放出を促進することができます。これにより、細胞内に封入され得る脂質および他の標的化合物のより効率的な抽出を可能にする。
• 抽出時間の短縮: 増加した物質移動と加速された抽出速度論を組み合わせることにより、プローブ型超音波処理は、所望の収率を得るために必要な抽出時間を大幅に短縮することができる。これは、大量のサンプルを処理する場合や、時間に敏感なアプリケーションで作業する場合に特に役立ちます。

これらの改善されたプロセス要因により、プローブ型超音波処理はヘキサン抽出を大幅に強化することができます。超音波ヘキサン抽出は、抽出される特定の化合物および体積に基づいて最適化することができる。超音波強度(振幅)、持続時間、温度、圧力および抽出セットアップは、短縮された抽出期間内で最適な抽出収率に調整することができます。

 
超音波支援ヘキサン抽出の例

• 藻類油
• 植物油(大豆、亜麻、菜種、ひまわり、米ぬかなど)
• エッセンシャルオイル
• カリョフィレン
• バニラポッドからのバニラオレオレジン
• 卵黄からのルテイン
• アルガエのアスタキサンチン
• 昆虫の脱脂

 
 

溶媒としてヘキサンを使用した超音波強化ソックスレー抽出

超音波強化ソックスレー抽出は、抽出プロセスの効率を向上させるために超音波と伝統的なソックスレー抽出を組み合わせたプロセスです。ソックスレー抽出は、実験室で、エッセンシャルオイルや特定の生理活性化合物などの少量の抽出物を製造するために一般的に使用される手順です。
ヘキサンは、種子油、藻類油、脂質ベースの生理活性化合物など、さまざまな供給源から脂質を抽出するのに効果的であるため、このプロセスに一般的に使用される溶媒です。超音波は、細胞構造を破壊し、溶媒への化合物の物質移動と放出を増加させることによって固液抽出を促進します。ヘキサンなどの溶媒は固体材料によりよく浸透し、油(脂質、脂肪酸)を効率的に溶解することができるため。その結果、抽出プロセスが加速され、目的の化合物を抽出するのに必要な時間が短縮されます。さらに、超音波を使用すると、必要な溶媒の量を減らすことができ、より環境に優しいオプションになります。

超音波抽出は、より穏やかな、無毒の溶媒の使用を可能にします

超音波は、ヘキサン抽出を改善するだけでなく、エタノール、水性エタノール、水または天然の深部共融溶媒(DES、NADES)などの穏やかな非毒性溶媒を使用することができます。超音波プローブ型抽出器によって提供される非常に効果的な細胞破壊および物質移動は、より穏やかな溶媒を使用して優れた結果を与える。これにより、より穏やかで、無毒で、環境にやさしい溶媒と組み合わせた超音波抽出は、高品質の食品グレードの抽出物、コスト削減およびグリーン抽出プロセスを可能にします。

改善されたヘキサン抽出のための高性能超音波装置

ヒールシャー超音波は、設計、製造、および既存のヘキサン抽出施設またはソックスレー抽出器に簡単に統合することができる高性能超音波抽出器を供給します。供給、設置、メンテナンスサービスに加えて、ヒールシャーは、実現可能性テスト、プロセスの最適化、プラント設計中に顧客に相談し、抽出プロセスの最終的な設置と試運転を指導します。
ヒールシャー超音波処理器の主な利点は、完全なプロセス制御、線形スケーラビリティ、および非常に高い振幅を提供するすべての産業用超音波プロセッサの能力です。最大200μmの振幅は、24/7動作で簡単に連続的に実行できます。種子や穀粒などのより硬い細胞構造の抽出に関しては、高振幅が特に重要です。
当社の技術スタッフと設備の整ったプロセスラボが知識とガイダンスでお手伝いします!

設計・製造・コンサルティング – ドイツ製の品質

ヒールシャー超音波処理器は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波装置を産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件と要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波処理器によって簡単に処理されます。

ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを備えた高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波処理器はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます：