초음파에 의한 효율성이 향상된 Hexane 추출

프로브 형 초음파는 프로세스를 강화하고 훨씬 더 효율적으로 만들어 기존의 헥산 추출을 향상시킬 수 있습니다. 초음파 추출은 질량 전달을 개선하고 세포를 파괴하여 표적 생체 활성 물질을 용매로 방출하므로 기존 방법만으로 사용하는 것에 비해 추출 수율이 높습니다. 초음파 보조 추출은 유채씨유와 아마씨유를 포함한 오일 추출의 수율을 높이는 데 매우 효과적이며, 그 결과 고품질 지방산 조성과 더 높은 생체 활성 성분 함량을 얻을 수 있습니다.

Power Ultrasound로 개선된 Hexane 추출

초음파 추출은 고체-액체 및 용매 추출 공정을 크게 개선할 수 있는 공정 강화 방법입니다.

기존 헥산 추출의 한계

헥산 추출은 식물, 씨앗 또는 토양과 같은 다양한 출처에서 유기 화합물, 특히 비극성 물질을 추출하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다. 헥산은 지질, 오일 및 기타 비극성 화합물을 용해하고 추출하는 데 매우 효율적인 탄화수소 용매입니다. 헥산은 비극성 화합물(예: 오일)에 대한 용해 능력, 쉬운 후속 오일 분리 및 좁은 끓는점(63–69°C) 때문에 오일 추출에 널리 사용됩니다.
그러나 헥산 추출 공정의 효율성은 원료와 추출에 따라 크게 달라질 수 있습니다 : 추출 수율과 추출 시간은 크게 상관 관계가 있습니다. 이는 높은 추출물 수율을 위해 헥산 용매에서 바이오매스의 더 긴 머무름 시간이 필요하다는 것을 의미합니다. 또 다른 제한 요인은 종종 바이오매스의 매트릭스에 헥산이 불충분하게 침투하는 것입니다. 단단한 세포 구조는 대부분 표면에 헥산으로 젖어 있는 반면, 세포 내부는 헥산과 부분적으로만 접촉합니다. 이러한 불충분한 침투는 지질(즉, 지방산, 지방, 오일)과 같은 표적 물질이 세포 기질의 내부에 남아 있기 때문에 불완전한 추출 과정을 초래합니다.

해결책: 초음파 강화 헥산 추출

초음파 프로브 초음파 처리라고도하는 프로브 형 초음파 처리는 고강도 초음파를 사용하여 액체 매체에 음향 캐비테이션 기포를 생성하는 방법입니다. 이러한 기포는 빠르게 붕괴되어 강렬한 국부적 에너지장을 생성하고 용매 내에 미세 난류와 높은 전단력을 생성합니다.
이러한 초음파로 생성 된 에너지 밀도 조건으로 인해 프로브 형 초음파 처리는 여러 가지 방법으로 헥산 추출 과정을 강화하고 개선 할 수 있습니다.

• 향상된 질량 전달: 초음파 처리는 고체 샘플과 용매 사이의 질량 전달을 향상시킵니다. 미세 난류와 캐비테이션 기포의 빠른 붕괴는 강한 전단력과 국부적인 압력 변화를 생성합니다. 이는 고체 시료 주변의 경계층을 파괴하여 대상 화합물이 용매로 방출되는 것을 촉진하여 추출 효율성을 향상시킵니다.
• 추출 가속: 초음파 처리는 용매와 고체 시료 사이의 접촉 면적을 증가시켜 추출 역학을 가속화합니다. 캐비테이션 기포는 교반을 제공하고 균질화된 혼합물을 생성하여 용매가 고체 물질의 전체 표면과 밀접하게 접촉하도록 하여 추출 속도를 가속화합니다.
• 세포 구조의 파괴: 식물 기반 추출에서 초음파 처리는 세포벽 및 막과 같은 세포 구조를 파괴하여 세포 내 구성 요소의 방출을 촉진할 수 있습니다. 이를 통해 세포 내에 둘러싸일 수 있는 지질 및 기타 표적 화합물을 보다 효율적으로 추출할 수 있습니다.
• 추출 시간 단축: 증가 된 질량 전달과 가속화 된 추출 역학을 결합함으로써 프로브 형 초음파 처리는 원하는 수율을 얻는 데 필요한 추출 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 많은 양의 시료를 처리하거나 시간에 민감한 응용 분야로 작업할 때 특히 유용할 수 있습니다.

이러한 개선 된 공정 요인으로 인해 프로브 형 초음파는 헥산 추출을 크게 향상시킬 수 있습니다. 초음파 헥산 추출은 추출되는 특정 화합물 및 부피에 따라 최적화할 수 있습니다. 초음파 강도(진폭), 지속 시간, 온도, 압력 및 추출 설정을 조정하여 단축된 추출 기간 내에 최적의 추출물 수율을 얻을 수 있습니다.

• 해조류 기름
• 식물성 기름 (콩, 아마, 유채, 해바라기, 쌀겨 등)
• 에센셜 오일
• 카리오필렌
• 바닐라 꼬투리의 바닐라 올레오레진
• 달걀 노른자의 루테인
• 조류에서 추출한 아스타잔틴
• 곤충의 지방 제거

Hexane을 용매로 사용하는 초음파 강화 Soxhlet 추출

초음파 강화 Soxhlet 추출은 추출 공정의 효율성을 향상시키기 위해 기존의 Soxhlet 추출과 초음파를 결합한 공정입니다. Soxhlet extractio는 실험실에서 에센셜 오일 또는 특정 생체 활성 화합물과 같은 소량의 추출물 생산에 일반적으로 사용되는 절차입니다.
헥산은 종자유, 조류 오일 및 지질 기반 생체 활성 화합물을 포함한 다양한 소스에서 지질을 추출하는 데 효과적이기 때문에 이 공정에 일반적으로 사용되는 용매입니다. 초음파는 세포 구조를 파괴하고 화합물의 물질 전달 및 용매로의 방출을 증가시켜 고체-액체 추출을 촉진합니다. 헥산과 같은 용매는 고체 물질에 더 잘 침투할 수 있고 오일(지질, 지방산)을 효율적으로 용해시킬 수 있기 때문입니다. 결과적으로 추출 공정이 가속화되어 원하는 화합물을 추출하는 데 필요한 시간이 단축됩니다. 또한 초음파를 사용하면 필요한 용매의 양을 줄일 수 있으므로 보다 환경 친화적인 옵션이 될 수 있습니다.
 

초음파 추출을 통해 더 부드럽고 무독성 용매를 사용할 수 있습니다.

초음파는 헥산 추출을 개선 할뿐만 아니라 에탄올, 수성 에탄올, 물 또는 천연 깊은 공융 용매 (DES, NADES)와 같은 더 온화하고 무독성 용매를 사용할 수 있습니다. 초음파 프로브형 추출기가 제공하는 매우 효과적인 세포 파괴 및 질량 전달은 더 약한 용매를 사용하여 우수한 결과를 제공합니다. 따라서 초음파 추출과 더 온화하고 무독성이며 환경 친화적 인 용매를 사용하면 고품질 식품 등급 추출물, 비용 절감 및 친환경 추출 공정이 가능합니다.

향상된 헥산 추출을 위한 고성능 초음파발생기

Hielscher 초음파는 기존 헥산 추출 시설 또는 Soxhlet 추출기에 쉽게 통합 할 수있는 고성능 초음파 추출기를 설계, 제조 및 공급합니다. 공급, 설치, 유지 보수 서비스 외에도 Hielscher는 타당성 테스트, 공정 최적화 및 플랜트 설계에서 추출 공정의 최종 설치 및 시운전에 이르기까지 고객을 상담하고 안내합니다.
Hielscher 초음파의 주요 장점은 전체 공정 제어, 선형 확장 성 및 모든 산업용 초음파 프로세서의 기능으로 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있다는 것입니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 높은 진폭은 씨앗 및 알갱이와 같은 더 단단한 세포 구조를 추출할 때 특히 중요합니다.
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설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

아래 표는 초음파 발생기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.