超音波処理は、速度によって他の抽出方法を上回る
超音波抽出の迅速な手順と抽出生産で得られる時間の節約は、植物からの生物活性化合物の超音波抽出の多くの利点の一つです。超音波抽出は、超臨界CO2抽出、熱還流、ソクスレット、またはマイクロ波抽出および研究結果などの代替抽出技術と科学的に比較され、抽出速度および収率に関する超音波の重要な利点を証明している。
迅速抽出手順としての超音波処理
生物活性化合物の超音波抽出は、その高収率、高品質の抽出物、短い抽出時間、低エネルギー消費と非常に穏やかな溶媒で動作する能力のためによく知られています。すべてのこれらの要因は、植物材料からの生理活性成分の超音波抽出の異常な全体的な効率に貢献します。
以下は、超音波抽出(超音波支援抽出/分析結果の抽出/研究報告書)の選択を見つけることができます UAE)、例えば、マセレーション、ソックスレー、熱還流、超臨界COなどの他の抽出技術と比較した。2、およびマイクロ波抽出。
超音波処理器 UP400St バッチモードでの植物の高速抽出用
| 抽出アプリケーション | 超音波抽出時間 | 代替抽出方法時間 | 追加情報 | 源 |
|---|---|---|---|---|
| マートルベリーからのアントシアニン抽出 | 5分 | 15分 マイクロ波 |
超音波式UP200S | ゴンザレスら, 2019 |
| ボルド休暇抽出 | 5~30分 | 15-90分 マセラシオン |
超音波処理器 UIP1000hdT 「超音波処理の5〜30分から、収量は15〜90分で従来の浸軟の収率に相当することがわかります。 UAE 従来のマセレーションで葉の可溶性物質を抽出するのに3分の1の時間が必要です。 |
ペティニーら,2013 |
| セージからの総フェノールとフラボノイドの抽出 | 11分 | 30分 60ºCの水浴シェーカーが付いている慣習的な抽出 |
超音波エキストラクター UP100H、 UP400S |
デントら、2015年 |
| オリーブ葉ポリフェノールの抽出 | 21分 | 60分 従来の熱還流抽出 |
超音波処理器 UP400S | ドブリンチッチら、2020年 |
| マルヴァシルヴェストリス葉からの生理活性フェノールの抽出 | 49分 110Wで48°C |
5時間 150 rpmで攪拌されたベッド抽出 |
超音波式UP200S HPLC分析は、生物活性フェノールの濃度が最適(p≺0.05)の下で有意に増加することを明らかにした UAE 条件。 |
ビマクルら,2017 |
| 冬のメロン(ベニンカサヒスピダ)種子からの脂質の抽出 | ~36分 | 超臨界二酸化炭素抽出と圧力スイング技術(SCE-PST) (約50分超臨界CO2 （約97分)、および従来のソックスレー抽出(約360分） | 超臨界二酸化炭素(sCO)の比較2)、超音波支援抽出(UAE超臨界二酸化炭素抽出と圧力スイング技術()SCE-PST) とソックスレー抽出は、UAE が最も効率的かつ迅速な抽出技術であることを示しています。 | ビマクルら (2015) |
超臨界二酸化炭素(sCO)の比較2)、超音波支援抽出(UAE超臨界二酸化炭素抽出と圧力スイング技術()SCE-PST)とソックスレー抽出は、 UAE は、最も効率的で迅速な抽出技術です。
- 高い抽出効率
- 優れた抽出収率
- 迅速なプロセス
- 低温
- 熱不安定化合物の抽出に適しています
- あらゆる溶媒と互換性がある
- 低エネルギー消費
- グリーン抽出技術
- 簡単で安全な操作
- 低い投資と運用コスト
- 頑丈な下で24/7操作
化合物の高速分離のための高性能超音波抽出器
ヒールシャーの最先端の超音波装置は、植物から高品質の生体分子の迅速な抽出を可能にします。振幅、温度、圧力、エネルギー入力などのプロセスパラメータを完全に制御することで、損傷を受けていない、非常に生理活性な抽出を生成する最も効率的で穏やかな抽出条件を可能にします。原料粒子サイズ、溶媒タイプ、固体対溶媒比、抽出時間などの超音波抽出パラメータを最適化することで、最高の効率と最高の全体的な結果を得ることができます。超音波抽出は非熱抽出法であるため、生物活性成分の熱分解を回避でき、優れた抽出品質を生じる。
全体的に、高収率、短い抽出時間、低い抽出温度、および減らされた溶媒要件などの利点は、超音波処理を好ましい抽出方法にする。
超音波は、マートルベリーからのアントシアニン抽出で電子レンジを上回る。 超音波処理は、マイクロ波抽出よりも3倍高速です。
水浴シェーカーとの超音波と従来の比較は、超音波抽出が使用されるセージからの総フェノールおよびフラボノイドの抽出時間を大幅に短縮したことを示しています。 超音波抽出は、水浴シェーカーで抽出時間の3分の1を必要とします。
超音波抽出:ラボと産業で確立
超音波抽出は、植物、真菌、藻類、細菌および哺乳類細胞からの生物活性化合物の抽出に広く適用される。超音波抽出は、より高い抽出収率と短い処理時間によって他の伝統的な抽出技術を優れたシンプルで費用対効果が高く、非常に効率的に確立されています。
実験室、ベンチトップおよび十分に産業の超音波システムが容易に利用できる、超音波抽出は今日、確立され、信頼される技術である。ヒールシャー超音波抽出器は、食品および製薬グレードの生物活性化合物の製造のための産業加工施設に世界的に設置されています。
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：
| バッチ容量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 500mLの1〜 | 200mL /分で10 | UP100H |
| 2000mlの10〜 | 20 400mLの/分 | Uf200ःトン、 UP400St |
| 00.1 20Lへ | 04L /分の0.2 | UIP2000hdT |
| 100Lへ10 | 10L /分で2 | UIP4000hdT |
| N.A。 | 10 100L /分 | UIP16000 |
| N.A。 | 大きな | のクラスタ UIP16000 |
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ヒールシャー超音波は、ラボ、パイロット、工業規模でアプリケーション、分散、乳化および抽出を混合するための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。
文献 / 参考文献
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
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- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
知る価値のある事実
超音波抽出の動作原理
超音波抽出は、植物材料から生理活性成分を分離するために広く使用される方法です。超音波処理は、溶媒の任意の種類と互換性があるので、超音波抽出手順は、生物活性化合物(すなわち、標的化合物)、それらの極性、溶解性、熱感度および他の要因に関して最適に設計することができる。特定の化合物または様々な化合物に特に超音波処理プロセスを適応させる、最も理想的なセットアップは、非常に高品質の抽出物を得るために選択することができます。
液体またはスラリーに結合された超音波は、激しい振動と音響キャビテーションを作成します。音響別名超音波キャビテーションは、局所的に発生する極めて高圧差動、せん断力および液体ジェットによって決定される。これらの力は細胞壁を破壊し、植物細胞を破壊し、細胞内部と溶媒の間の物質移動を強める。それにより、生物活性成分は、周囲の溶媒中に効率的に放出され、そこから標的分子を容易に単離して精製することができる(例えば、ローター蒸発、蒸気蒸留、またはHPLCによって)。
植物細胞からの超音波抽出:顕微鏡横切りセクション(TS)は、細胞からの超音波抽出中の作用のメカニズムを示しています(倍率2000x)
[出典:ヴィルクら 2011]
