植物抽出の収率を高めるための戦略

植物原料から最高級品質の抽出物を高い効率で製造するには、すなわち短い抽出時間で最高級品質の抽出物を高収率で得るには、高性能な抽出技術が必要です。超音波抽出は、幅広い原料を使用でき、優れた抽出物を迅速かつ費用対効果の高い方法で高収率で得られる、プロセス強化技術です。

高出力超音波による最高級の植物抽出物

植物から特定の生理活性化合物や生理活性画分を抽出する際には、さまざまな要因が抽出プロセスに影響します。抽出技術（例：超音波抽出）に加え、溶媒の極性、原料とその前処理、固液比（すなわち植物原料と溶媒の比率）、抽出時間、温度は、慎重に検討しなければならない重要なプロセス要因です。超音波支援抽出（UAE）では、穏やかさと高い効率を同時に備えた理想的な処理条件を実現できます。穏やかな溶媒を自由に選択できること、または冷水抽出を行えること、低温、短い処理時間によって、超音波抽出は、生理活性分子の熱的または化学的な分解を防ぐ優れた抽出技術となります。さらに、UAEは植物原料から抽出可能な生理活性分子の全量を放出させることができます。このため、超音波処理は、高い効力を持つ抽出物の製造に最も広く使用されている抽出技術です。

超音波抽出が優れている理由は？

超音波支援抽出（UAE）は、純粋に機械的な力に基づく、非常に効率の高い抽出技術です。超音波キャビテーション、すなわち音響キャビテーションは、強いせん断力と、局所的に生じる大きな温度差および圧力差を特徴とします。これらの非常に強いキャビテーション力は、細胞膜に新たな孔を形成し、既存の孔を拡大する、いわゆるソノポレーションを引き起こすとともに、植物の細胞構造を破砕します。超音波によって細胞内部への溶媒の流入と流出が促進され、植物成分の迅速かつ完全な放出に寄与します。UAEは機械的な力だけを使用するため、化学薬品や強い熱処理によって植物由来の分子を変化させず、植物に含まれる生理活性物質の化学的変化や熱による変化を防ぎます。その結果、超音波抽出によって高品質なフルスペクトラム抽出物が得られ、いわゆるアントラージュ効果として知られる、植物成分の組み合わせによる効果を余すことなく発揮します。
超音波抽出： 穏やかで非熱的でありながら非常に効率が高く、最高級品質の抽出物を高収率で得られる技術です。

超音波抽出と他の技術との比較

超音波抽出は、抗酸化物質、ポリフェノール、多糖類、タンパク質、脂質、カンナビノイド、その他の植物化学物質などの生理活性化合物を植物原料から放出させ、分離するために広く使用されている技術です。
超音波処理は、高い抽出収率または完全な抽出、迅速な非熱的処理、ほぼあらゆる溶媒（水、エタノール、メタノール、イソプロパノール、植物油、グリセリンなど）との適合性、簡単で安全な操作、少ない保守など、多数の利点により、優先的に選ばれる方法です。
以下の表では、超音波抽出を他の従来の抽出方法と比較し、UAEの利点を示しています。

超音波抽出がこれほど効率的な理由は？

高出力超音波による抽出強化の機構は、主に音響キャビテーション現象に起因します。超音波キャビテーションは、植物バイオマスの粒子同士を衝突させ、粒子間の衝突による細分化と粒径の低減をもたらします。キャビテーション気泡が植物性固形物の表面で崩壊すると、侵食とソノポレーションによって粒子の表面積がさらに増大します。これによって物質移動が促進され、タンパク質、脂質、糖類、ビタミン、抗酸化物質、植物化学物質、食物繊維などの分子の放出が容易になります。超音波によって生じるせん断力は、植物原料の細胞マトリックスへの溶媒の浸透を促進し、細胞膜の透過性を向上させます。植物抽出に超音波処理を適用した際に得られる大幅なプロセス強化は、これらの高出力超音波の機構によるものです。

Hielscherの超音波抽出装置とその利点に関する技術情報をご覧ください！

Hielscher Ultrasonicsは、あらゆる生産規模のバッチ処理および連続処理に対応する高性能超音波抽出装置を設計、製造、販売しています。Hielscherの超音波処理装置は、高効率な運転のための最高水準の技術基準、卓越した堅牢性、24/7/365運転に加えて、操作も容易で信頼性に優れています。高い効率、スマートなソフトウェア、直感的なメニュー、自動データ記録、ブラウザーによる遠隔制御は、Hielscherの抽出装置を他の抽出機器と差別化する機能のほんの一部です。

Hielscherの超音波抽出装置の利点

効率

• より高い収率
• 迅速な抽出プロセス – 数分以内
• 高品質な抽出物 – 穏やかな非熱的抽出
• 環境に優しい溶媒（水、エタノール、グリセリン、植物油など）

簡便性

• プラグアンドプレイ – 数時間以内に設置と操作訓練を完了
• 高い処理能力 – 大規模な抽出物製造に対応
• バッチ運転または連続インライン運転
• 簡単な設置 – 複数の電圧に対応し、必要なのは四本のホースの接続のみ
• 移動可能
• 線形スケールアップ – 別の超音波システムを並列に追加して処理能力を増大
• 遠隔監視と制御 – PC、スマートフォン、タブレットを使用
• プロセスの監視は不要 – 設定して運転開始
• 高性能 – 24/7の連続生産向けに設計
• 堅牢で保守が少ない
• 高品質 – ドイツで設計・製造
• バッチ間の投入と排出が迅速
• 洗浄が容易

安全性

• 簡単かつ安全に運転可能
• 無溶媒抽出または溶媒を用いた抽出（水、エタノール、植物油、グリセリンなど）
• 高圧・高温を使用しない
• ATEX認証取得済みの防爆システムを提供可能
• 制御が容易（遠隔制御も可能）

超音波抽出用の溶媒
抽出プロセスに最適な溶媒をお選びください。水、水とアルコールの混合物、イソプロピルアルコール、ヘキサン、エタノール、メタノール、ブタン、植物油、グリセリン、
無毒性の溶媒、その他あらゆる一般的な溶媒が超音波抽出に適合します。
超音波冷水抽出： 水は技術的には溶媒であり、いわゆる万能溶媒ですが、水を用いた抽出は一般に無溶媒抽出と見なされています。超音波による無溶媒抽出には、外部からの物質の添加は必要ありません。水と植物原料のスラリーを超音波処理して植物の細胞壁を破壊し、生理活性分子を水（溶媒）中に放出させます。超音波処理は純粋に機械的な方法であり、原料と抽出物を化学的に変化させません。そのため、超音波抽出は、高品質な植物抽出物を製造するために優先的に選ばれる技術です。

プローブ型超音波処理装置 UIP1000hdT は、カンナビノイド（例：CBD、THC、CBG）などの植物抽出物の製造用に撹拌機を備えています

 
以下の表は、当社の超音波抽出装置のおおよその処理能力（バッチ処理およびフロー式処理）の目安を示しています。