パワー超音波による超臨界流体抽出の改善
超音波抽出単独、あるいは溶媒抽出や超臨界CO2 抽出器は、大麻植物(ヘンプとマリファナ)からカンナビノイドの全スペクトルを抽出するのに成功しました。マリファナでは、主なカンナビノイド成分は、向精神作用がよく知られているΔ9-テトラヒドロ-カンナビノール(Δ9-THC)である。他の重要なカンナビノイドは、向精神作用があまりないか、あるいは全くないもので、麻とマリファナの両方に含まれ、カンナビジオール酸(CBDA)、カンナビジオール(CBD)、カンナビゲロール(CBG)、カンナビクロメン(CBC)、カンナビノール(CBN)、カンナビシクロール(CBL)、および他のC19関連ホモログが含まれる。
超音波で改良された超臨界CO2 抽出
高出力超音波と超臨界流体抽出器(SFE)の組み合わせは、物質移動プロセスを加速し改善するための非常に効率的でクリーンな方法である。原料(例えば、葉、花、つぼみなどの植物)と溶媒(例えば、超臨界CO2)が抽出プロセスの制限要因である。物質移動が制限されるため、抽出効率が低下する。不足する効率を補うためには、抽出時間を長くするか、抽出収量を犠牲にしなければならない。
ハイパワー超音波は、相間の物質移動を改善することで、緩慢な反応を強化する技術として実証されている。強力な振動、せん断力、撹拌乱流により、パワー超音波は抽出原料を溶媒に著しく高い速度で曝す。その結果、抽出収率が向上し、抽出時間が短縮される。超音波処理は、あらゆるタイプの超臨界流体抽出装置の抽出効率を高めます:
- 収量の増加による
- 抽出時間の短縮
- 必要な圧力を下げることで
- 全体的な生産能力の向上
UIP2000hdT 超音波抽出器は、超臨界CO
超臨界CO2抽出プロセスにおける物質移動の超音波による促進は、カスカトロードのような高性能超音波プローブを超臨界流体抽出器に実装することで容易に実現できます。Hielscher Ultrasonicsのプローブ(超音波ホーン、ソノトロードとしても知られています)は、標準的なフランジシールによって接続することができ、スウェッジロックコネクターに対応しています。これにより、設置や操作が簡単かつ安全になります。すべてのHielscher超音波プローブは、その堅牢性と継続的な性能で知られているように、一度インストールされたシステムは、低メンテナンスです。
Hielscher 社の超音波プローブは以下の用途に使用できます。
- 小規模/ラボ用超臨界流体抽出装置
- 準工業規模
- 工業規模
超臨界CO2を超音波で強化するケーススタディ2 抽出
生姜の抽出: Balachandranら(2006)は、Hielscherを用いた超音波アシスト超臨界CO2抽出の効率について研究した。 超音波発生装置 UIP500hdT.彼らは、凍結乾燥生姜を用いた超臨界抽出における超音波の影響を研究した。「生姜からの辛味成分の収量は、超音波の影響下で有意に増加し、抽出期間の終盤では30%まで改善した。(Balachandran et al.)
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ショウガ粒子のFESEM写真。(A)超音波処理を行わない実験、(B)超音波処理を行った実験。 UIP500hdT .
写真と研究:バラチャンドランら 2006年
- SFE中の物質移動を促進する
- エキスの収率を高める
- SFE抽出を加速する
- 高圧にも容易に対応
- さまざまな原材料を扱う
- 既存のSFEシステムに後付けできる
- フレキシブルに設置できる
- 正確に制御される
- 遠隔操作できる
- 安全に操作できる
超臨界流体抽出用高出力超音波抽出器
Hielscher 社の超音波装置は、通常の超臨界 CO2 質量移動を改善し、抽出収率を高めるためである。
の超音波プローブである。 カスカトロードTM タイプは、特にCO2 ハイエルシャー・カスカトロ ードは表面積が大きいため、強力なキャビテーションをCO2 抽出システムにより、大量の処理を簡単に行うことができます。ヒールシャー超音波’ 堅牢で信頼性の高い産業用超音波プロセッサは、非常に高い振幅を提供することができます。最大200µmの振幅は、24時間365日の連続運転が容易です。さらに高い振幅を得るためには、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。Hielscher社製超音波抽出装置は、高振幅の信頼性の高い連続運転、堅牢性、低メンテナンス性により、R.I.S.やR.I.S.S.への導入に理想的な装置となっています。&Dと市販の超臨界/亜臨界CO2 エクストラクター
- 継続的に高いパフォーマンス
- 24時間365日操業
- 精密なプロセス制御
- 堅牢性
- ローメンテナンス
- 安全で操作が簡単
- リモートブラウザコントロール
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200St, UP400ST |
| 0.1~8L | 0.2~2L/分 | UIP500hdT |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry
Volume 13, Issue 6, Sept. 2006. 471-479. - Yanxiang Gao, Bence Nagy, Xuan Liu, Béla Simándi, Qi Wang (2009): Supercritical CO2 extraction of lutein esters from marigold (Tagetes erecta L.) enhanced by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids. Volume 49, Issue 3, 2009. 345-350.
- E. Riera, A. Blanco, J. García, J. Benedito, A. Mulet, J. A. Gallego-Juárez, M. Blasco (2010): High-power ultrasonic system for the enhancement of mass transfer in supercritical CO2 extraction processes. Ultrasonics, 50, 2010, 306-309.
- Ai-jun Hu, Shuna Zhao, Hanhua Liang, Tai-qiu Qiu, Guohua Chen (2007): Ultrasound assisted supercritical fluid extraction of oil and coixenolide from adlay seed. Ultrasonics Sonochemistry Volume 14, Issue 2, Feb. 2007. 219-224.


