超音波抽出 – 多用途であらゆる植物素材に使用可能
大麻やシロシビンの抽出にプローブ型超音波発生器を使えますか?答えは「はい」です!高品質の抽出物を製造するために、様々な原料に超音波プローブを使用することができます。超音波抽出技術の優れた点は、ほぼすべての植物原料と溶媒に適合することです。そのため、超音波抽出では、極性分子でも非極性分子でも、短い処理時間で高い収率が得られます。
超音波による極性および非極性分子の抽出
生理活性化合物の抽出性は、周囲の細胞構造や標的分子の極性など、さまざまな要因によって決まる。
„Like Dissolves Like”
分子レベルでの溶解度は、一般的に極性と非極性の2種類に分けることができる。
極性分子は、両端がプラスとマイナスに帯電している。非極性分子はほとんど電荷を持たないか(ゼロ電荷)、電荷が釣り合っている。溶媒はこれらのカテゴリーに分類され、例えば重極性、中極性、低極性、非極性などがある。
As the phrase „Like Dissolves Like” hints, molecules dissolve best in a solvent with the same polarity.
極性溶媒は極性化合物を溶かす。非極性溶媒は非極性化合物を溶解する。植物化合物の極性に応じて、溶解能力の高い適切な溶媒を選択する必要がある。
超音波抽出機 UP400St(400ワット) 麻、マリファナ、キノコ、ハーブなどから高品質の植物エキスを製造する。
脂質や脂肪は非極性分子である。主要なカンナビノイド(CBD、THC)、テルペン、トコフェロール、クロロフィルA、カロテノイドなどの植物化学物質は、そのような非極性分子である。シロシビン、アントシアニン、ほとんどのアルカロイド、クロロフィルB、ビタミンC、ビタミンB群などの水性分子は、極性分子の一種である。
つまり、カンナビノイド分子は非極性であるのに対し、シロシビン分子は極性であるため、カンナビスとシロシビンの抽出には異なる溶媒を選ぶ必要がある。従って、溶媒の極性は重要である。植物化学物質のシロシビンのような極性分子は極性溶媒に最もよく溶解する。代表的な極性溶媒は水やメタノールなどである。一方、非極性分子は、ヘキサンやトルエンのような非極性溶媒に最もよく溶ける。
あらゆるフィトケミカルの超音波抽出 理想的な溶媒の選択
超音波抽出装置の利点は、ほとんどすべての種類の溶媒に対応できることです。極性溶媒でも非極性溶媒でも超音波抽出システムを使用することができる。
バイタルマッシュルームのような一部の原料は、極性溶媒と非極性溶媒で連続して超音波抽出を行う2段階抽出プロセスが有効であることが多い。このような2段階抽出は、極性分子と非極性分子の両方を放出する。
水は極性溶媒である。他の極性溶媒としては、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、イソプロパノール、メタノールなどがある。
注:水は厳密には溶媒であるが、水による抽出は平たく言えば無溶媒抽出と呼ばれることが多い。
エタノール、アセトン、ジクロロメタンなどは中間極性、n-ヘキサン、エーテル、クロロホルム、トルエンなどは非極性に分類される。
エタノール – 植物抽出のための万能溶媒
植物抽出に多用される溶媒であるエタノールは、中極性溶媒である。つまり、エタノールは極性および非極性の抽出特性を持つ。極性および非極性の抽出能力を持つエタノールは、麻、大麻、その他のハーブなどの植物からしばしば生産されるような広域スペクトル抽出物にとって理想的な溶媒であり、いわゆるエンタングルード効果を得るためにさまざまな異なる植物化学物質が抽出される。エンタメ効果とは、さまざまな生物活性化合物が組み合わさることで、より顕著な健康促進効果が得られることを指す。例えば、幅広いスペクトルの麻エキスには、カンナビジオール(CBD)、カンナビゲロール(CBG)、カンナビノール(CBN)、カンナビクロメン(CBC)などの様々なカンナビノイド、テルペン、テルペノイド、アルカロイド、その他の植物化学物質が含まれており、これらが組み合わさって作用し、抽出物の有益な効果を総合的に発揮します。
ボタニカル素材の簡単切り替え
様々な植物原料のバッチ間の変更は簡単で、すぐにできる。
超音波バッチ抽出の場合、(乾燥)浸軟した植物原料、例えば麻をエタノールに溶かしたスラリーを準備するだけでよい。超音波プローブ(別名ソノトロード)を容器に挿入し、決められた時間超音波処理を行う。超音波処理後、バッチから超音波プローブを取り出す。超音波プローブの洗浄は簡単で、1分もあれば終わる:ソノトロー ドを拭いて植物の微粒子を除去し、超音波発生装置のCIP(クリーン・イン・プレイス)機能を使用する。水の入ったビーカーにソノトロードを挿入し、装置のスイッチを入れて20~30秒間作動させます。これにより、超音波プローブが自浄作用を発揮します。
これで、シロシビンのような別の植物を水中で抽出するための次のバッチを作る準備ができた。
同様に、フローセルを備えた超音波インラインシステムは、CIPメカニズムによって洗浄される。超音波を流しながらフローセルに水を供給するだけで、ほとんどの場合、洗浄には十分です。もちろん、少量の洗浄剤を加えることもできる(油分の除去を促進するためなど)。
超音波抽出器は、あらゆる種類の生物活性化合物とその極性に適した溶媒に汎用的に使用できる。
- 高い利回り
- 高品質
- 熱劣化なし
- 迅速な抽出
- 簡単で安全な操作
- グリーン抽出
超音波抽出機 UIP2000hdT(2000ワット) 大麻、ハーブ、キノコなどから完全天然有機抽出物を製造する。
抽出目的に最適な高性能超音波発生装置を探す
Hielscher社の超音波抽出機は、植物抽出の分野で定評があります。エキス生産者 – 小規模なブティック・エキス・メーカーから大規模なマス・メーカーまで – ヒールシャーで探す’ broad equipment range the ideal ultrasonicator for their production capacity. Batch as well as continuous inline process setups are readily available, quickly installed as well as safe and intuitively to operate.
最高品質 – デザイン & ドイツ製
Hielscher社製超音波抽出機の洗練されたハードウェアとスマートなソフトウェアは、植物原料からの信頼性の高い超音波抽出結果と再現性のある結果、そしてユーザーフレンドリーで安全な操作を保証するように設計されています。年中無休で稼働し、高い堅牢性と低メンテナンス性を提供するHielscherの超音波抽出機は、植物エキス製造業者にとって信頼できる快適なソリューションです。
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自動データ・プロトコール
栄養補助食品や治療薬の製造基準を満たすためには、製造工程を詳細にモニターし、記録する必要があります。Hielscher Ultrasonicsのデジタル超音波装置は、自動データプロトコール機能を備えています。このスマートな機能により、超音波エネルギー(全エネルギーと正味エネルギー)、温度、圧力、時間などの重要なプロセスパラメーターは、装置の電源を入れるとすぐに内蔵のSDカードに自動的に保存されます。プロセスモニタリングとデータ記録は、継続的なプロセス標準化と製品品質にとって重要です。自動的に記録されたプロセスデータにアクセスすることで、前回の超音波処理を修正し、結果を評価することができます。
もう一つのユーザーフレンドリーな機能は、当社のデジタル超音波システムのブラウザリモートコントロールです。ブラウザーの遠隔操作により、どこからでも超音波プロセッサーの起動、停止、調整、モニターができます。
超音波抽出の利点についてもっと知りたいですか?植物エキスの製造プロセスについてご相談ください!当社の経験豊富なスタッフが、超音波抽出、当社の超音波システム、価格についての詳細情報を喜んで共有させていただきます!
なぜ超音波抽出が最良の方法なのか?
効率性
- 高収量
- 迅速な抽出プロセス – 数分以内
- 高品質エキス – マイルドな非加熱抽出
- グリーン溶剤(水、エタノール、グリセリン、植物油、NADESなど)
シンプルさ
- プラグアンドプレイ - セットアップから操作まで数分以内
- 高スループット - 大規模抽出物生産用
- バッチ式または連続式インライン操作
- 簡単なインストールとスタートアップ
- ポータブル/可動式 - ポータブル・ユニットまたはキャスター付きユニット
- リニアスケールアップ - 超音波システムを並列にもう1台追加して容量を増やす
- 遠隔監視・制御 - PC、スマートフォン、タブレットを使用
- プロセス監督不要 - セットアップと実行
- 高性能 - 24時間365日の連続生産用に設計
- 堅牢性と低メンテナンス
- 高品質 – ドイツで設計・製造
- ロット間の素早い出し入れ
- 掃除が簡単
安全性
- シンプルで安全な走行
- 無溶媒または溶媒ベースの抽出(水、エタノール、植物油、グリセリンなど)
- 高い圧力と温度を必要としない
- ATEX認定の防爆システムも利用可能
- コントロールが簡単(リモコンでも操作可能)
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 |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 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
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk (2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
溶媒とその極性
下の表は、最も一般的な溶媒を極性の低いものから高いものへと並べたものである。
| 溶剤 | フォーミュラ | 沸騰 ポイント (degC) | メルティング ポイント (degC) | 密度 (g/mL) |
溶解度 H2O (g/100g) | 相対的 極性 |
| シクロヘキサン | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| ペンタン | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| ヘキサン | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| ヘプタン | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| 四塩化炭素 | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| 二硫化炭素 | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| p-キシレン | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| トルエン | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| ベンゼン | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| エーテル | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| メチル t-ブチルエーテル | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| ジエチルアミン | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| ジオキサン | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-ジメチルアニリン | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| クロロベンゼン | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| アニソール | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| テトラヒドロフラン(THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| 酢酸エチル | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| 安息香酸エチル | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| ジメトキシエタン | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| ジグライム | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| 酢酸メチル | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| クロロホルム | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-ペンタノン | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-ジクロロエタン | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| フタル酸ジ-n-ブチル | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| シクロヘキサノン | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| ピリジン | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| ジメチルフタレート | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| ジクロロメタン | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-ペンタノン | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-ブタノン | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-ジクロロエタン | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| ベンゾニトリル | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| アセトン | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| ジメチルホルムアミド(DMF) | C3H7ノー | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-ブチルアルコール | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| アニリン | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| ジメチルスルホキシド(DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| アセトニトリル | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
| 3-ペンタノール | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
| 2-ペンタノール | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
| 2-ブタノール | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
| シクロヘキサノール | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-オクタノール | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
| 2-プロパノール | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
| 1-ヘプタノール | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
| i-ブタノール | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-ヘキサノール | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
| 1-ペンタノール | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
| アセチルアセトン | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| アセト酢酸エチル | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-ブタノール | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0.586 |
| ベンジルアルコール | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-プロパノール | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| 酢酸 | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-アミノエタノール | C2H7ノー | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| エタノール | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| ジエチレングリコール | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| メタノール | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| エチレングリコール | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| グリセリン | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| 水、重い | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| 水 | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |



