ულტრაბგერითი ექსტრაქცია და მისი მოქმედების პრინციპი
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის ბოტანიკური მასალებიდან ბიოაქტიური ნაერთების იზოლაციისთვის უპირატესი ტექნიკა. ულტრაბგერითი დამუშავება უზრუნველყოფს სრულ ექსტრაქციას და ამით მიიღება ექსტრაქტების მაღალი გამოსავლიანობა ძალიან მოკლე ექსტრაქციის დროში. როგორც ეფექტური ექსტრაქციის მეთოდი, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ზოგავს დროსა და ხარჯებს და ამავე დროს უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების მიღებას, რომლებიც გამოიყენება საკვებ პროდუქტებში, საკვებ დანამატებსა და ფარმაცევტულ პროდუქტებში.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოიყენება საკვების, საკვები დანამატებისა და ფარმაცევტულ მრეწველობაში ბიოაქტიური ნაერთების, როგორიცაა ვიტამინები, პოლიფენოლები, პოლისაქარიდები, კანაბინოიდები და სხვა ფიტოქიმიკატები, ბოტანიკური მასალებიდან გამოსათავისუფლებლად. ულტრაბგერით ხელშეწყობილი ექსტრაქცია ეფუძნება აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაციის მოქმედების პრინციპს.
- მაღალი გამოსავლიანობა
- უმაღლესი ხარისხი
- სრული სპექტრის ექსტრაქტები
- სწრაფი პროცესი
- ნებისმიერ გამხსნელთან თავსებადობა
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- ლინეარული მასშტაბირებადობა
- ეკოლოგიურად სუფთა
- სწრაფი ინვესტიციის დაბრუნება
ულტრაბგერითი ზონდი UP400St ბოტანიკური ნაერთების ექსტრაქციისთვის ნაყენებისა და ბოტანიკური ინფუზიების წარმოების მიზნით.
როგორ მუშაობს აკუსტიკური კავიტაცია?
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მიიღწევა მაშინ, როდესაც მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღები გადაეცემა გამხსნელსა და ბოტანიკურ მასალას შეიცავ სუსპენზიას. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები სუსპენზიას გადაეცემა ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი პროცესორის მეშვეობით. მაღალენერგიული ულტრაბგერითი ტალღები ვრცელდება სითხეში და ქმნის მაღალი და დაბალი წნევის მონაცვლე ციკლებს, რაც იწვევს აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენს. აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაცია გარემოში ადგილობრივად წარმოქმნის ექსტრემალურ ტემპერატურებს, წნევებს, გათბობისა და გაგრილების სიჩქარეებს, წნევის სხვაობებსა და ძლიერ ძვრის ძალებს. როდესაც კავიტაციის ბუშტუკები მყარი სხეულების ზედაპირზე, მაგალითად, ნაწილაკებზე, მცენარეულ უჯრედებსა და ქსოვილებზე, შიგნითკენ კოლაფსირდება, მიკროჭავლები და ნაწილაკთაშორისი შეჯახებები იწვევს ზედაპირული ფენის აქერცვლას, ეროზიას, ნაწილაკების დაშლას, სონოპორაციას (უჯრედის კედლებისა და მემბრანების გახვრეტას) და უჯრედების რღვევას. გარდა ამისა, თხევად გარემოში კავიტაციის ბუშტუკების შიგნითკენ კოლაფსი წარმოქმნის მაკროტურბულენტობას და მიკროშერევას. ულტრაბგერითი დასხივება მასაგადაცემის პროცესების გაძლიერების ეფექტური გზაა, რადგან ულტრაბგერითი დამუშავება იწვევს კავიტაციას და მასთან დაკავშირებულ მექანიზმებს, როგორიცაა სითხის ჭავლებით გამოწვეული მიკრომოძრაობა, მასალის შეკუმშვა და წნევის შემცირება უჯრედის კედლების შემდგომი რღვევით, ასევე გათბობისა და გაგრილების მაღალი სიჩქარეები.
ზონდის ტიპის ულტრაბგერით პროცესორებს შეუძლიათ შექმნან ძალიან მაღალი ამპლიტუდები, რაც აუცილებელია ეფექტური კავიტაციის შესაქმნელად. Hielscher Ultrasonic აწარმოებს მაღალეფექტურ ულტრაბგერით ექსტრაქტორებს, რომლებსაც შეუძლიათ მარტივად შექმნან 200µm ამპლიტუდები უწყვეტი 24/7 რეჟიმში მუშაობისას. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის Hielscher გთავაზობთ სპეციალურ მაღალამპლიტუდიან სონოტროდებს (ზონდებს).
წნევის ქვეშ მყოფი ულტრაბგერითი რეაქტორები და ნაკადის კამერები გამოიყენება კავიტაციის გასაძლიერებლად. წნევის მატებასთან ერთად, კავიტაცია და კავიტაციური ძვრის ძალები ხდება უფრო დესტრუქციული და ამით აუმჯობესებს ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ეფექტებს.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ეფუძნება აკუსტიკურ კავიტაციას და მის ჰიდროდინამიკურ ძვრის ძალებს
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ეფექტები
ულტრაბგერით უჯრედების რღვევა და მასაგადაცემის გაზრდა
ულტრაბგერას შეუძლია ხელი შეუწყოს ექსტრაქციის პროცესებს როგორც უჯრედების რღვევით, ისე მყარი მატრიცის გარშემო არსებულ საზღვრულ ფენაში მასაგადაცემის გაძლიერებით.
სონოპორაცია, უჯრედის კედლებისა და მემბრანების გახვრეტა, ზრდის უჯრედის კედლებისა და მემბრანების განვლადობას და ხშირად წარმოადგენს შუალედურ ეტაპს ულტრაბგერითი დამუშავებით უჯრედების სრულ რღვევამდე.
ულტრაბგერით გამოწვეული კავიტაციის მექანიკური ეფექტები, როგორიცაა სითბოსა და წნევის სხვაობები, დარტყმითი ტალღები, ძვრის ძალები, სითხის ჭავლები და მიკროდინებები, აძლიერებს გამხსნელის შეღწევას უჯრედის შიგნით და აუმჯობესებს მასაგადაცემას უჯრედსა და გამხსნელს შორის, რის შედეგადაც უჯრედშორისი ნივთიერებები გამხსნელში გადადის.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მცენარეული უჯრედებიდან: მიკროსკოპული განივკვეთი (TS) აჩვენებს მოქმედების მექანიზმს უჯრედებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის დროს (გადიდება 2000x) [რესურსი: Vilkhu et al. 2011]
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP2000hdT (2kW) პერიოდული მოქმედების რეაქტორთან ერთად, რომელშიც უწყვეტი მორევა მიმდინარეობს
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის აღჭურვილობა
Hielscher Ultrasonics-ის პროცესორები მაღალეფექტური ექსტრაქციის სისტემებია, რომელთა ექსპლუატაცია მარტივი და უსაფრთხოა. თქვენი ნედლეულის, პროცესის წარმადობისა და სასურველი შედეგის შესაბამისად, Hielscher გთავაზობთ ყველაზე შესაფერის ულტრაბგერით პროცესორს. ჩვენი პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს კომპაქტურ, მძლავრ ხელის ულტრაბგერით პროცესორებს, მაგიდაზე დასადგმელ სისტემებსა და სრულად სამრეწველო ულტრაბგერით დანადგარებს, რომლებსაც საათში რამდენიმე ტონის დამუშავება შეუძლია.
Hielscher Ultrasonics-ის ექსტრაქტორები შეიძლება გამოყენებულ იქნეს პერიოდული და უწყვეტი გამდინარე ექსტრაქციისთვის, ნებისმიერ გამხსნელთან კომბინაციაში.
თქვენი ექსტრაქციის პროცესისთვის იდეალური ულტრაბგერითი სისტემის ასაწყობად ხელმისაწვდომია სხვადასხვა აქსესუარი, როგორიცაა სხვადასხვა ზომისა და ფორმის სონოტროდები (ზონდები), ამპლიტუდის გამაძლიერებლები, სხვადასხვა მოცულობისა და გეომეტრიის ნაკადის კამერები, მისაერთებელი ტემპერატურისა და წნევის სენსორები და მრავალი სხვა მოწყობილობა.
ჩვენი ყველა ციფრული მოდელი აღჭურვილია ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ, მონიტორინგი გაუწიოთ და დააყენოთ ექსტრაქციის პარამეტრები. ამპლიტუდის, ულტრაბგერითი დამუშავების დროისა და ციკლურობის ზუსტი კონტროლის გამო, შესაძლებელია ოპტიმალური პროცესის შედეგების მიღწევა, როგორიცაა უმაღლესი გამოსავლიანობა და ექსტრაქტის უმაღლესი ხარისხი. ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის ავტომატური მონაცემთა ჩაწერა წარმოადგენს საფუძველს პროცესის სტანდარტიზაციისა და გამეორებადობის / რეპროდუცირებადობისთვის, რაც აუცილებელია კარგი წარმოების პრაქტიკისთვის (GMP).
Hielscher Ultrasonics-ის სამრეწველო ულტრაბგერით პროცესორებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი ამპლიტუდების წარმოქმნა. 200µm-მდე ამპლიტუდებზე უწყვეტი მუშაობა მარტივად არის შესაძლებელი 24/7 რეჟიმში. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია ინდივიდუალურად დამზადებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა უზრუნველყოფს 24/7 რეჟიმში მუშაობას მაღალი დატვირთვისა და რთული გარემო პირობების დროს.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორების მიახლოებით დამუშავების სიმძლავრეზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბორატორიული დან საპილოტო და ინდუსტრიული მასშტაბის.
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
საინტერესო ფაქტები
ბოტანიკური ექსტრაქტები
ბოტანიკური ექსტრაქტები არის ბიოაქტიური ნაერთები, რომლებიც იზოლირებულია მცენარეული მასალიდან, როგორიცაა ბალახები, ყვავილები, ფოთლები, ღეროები, ფესვები და მცენარის სხვა ნაწილები. ბიოაქტიური ნაერთები, როგორიცაა ვიტამინები, ანტიოქსიდანტები, პოლიფენოლები, პოლისაქარიდები, კანაბინოიდები და სხვა მცენარეული მოლეკულები, გამოიყენება როგორც ფუნქციური საკვები დანამატები, ნუტრაცევტიკები, კოსმეცევტიკები, ფარმაცევტული პროდუქტები, ასევე ბუნებრივი საღებავები.