Héich effizient Waasserextraktioun mat Power-Ultraschall

Waasserextraktioun vu botanesche Verbindungen (zB Kale oder waarme Waasserextraktioun, Drockwasserextraktioun an subkritesch Waasserextraktioun) kann effizient duerch Ultraschall verbessert ginn. D'Ultraschall-assistéiert Waasserextraktioun gëtt net nëmmen méi héich Ausbezuelen a reduzéiert d'Veraarbechtungszäit, mee resultéiert och am nidderegen Energieverbrauch, mëller Extraktiounsbedéngungen a qualitativ héichwäerteg Extrakten am Verglach mat konventionellen Extraktiounstechniken. Ultrasonic Waasserextraktioun gëtt erfollegräich benotzt fir d'Extraktioun vu ville Planz-ofgeleete Verbindungen dorënner Alkaloiden, Flavonoiden, Glykosiden, Phenolverbindungen a Polysacchariden.

Ultraschall Waasser Extraktioun vu bioaktive Verbindungen

Waasser ass dee polareste Léisungsmëttel, wat et e super Léisungsmëttel fir polare Verbindungen mécht. Wéinst der net gëfteg an ëmweltfrëndlecher Natur ass Waasser den ideale Léisungsmëttel fir all botaneschen Extrait. Wéi och ëmmer, manner-polar an net-polar Komponente si schlecht oder guer net am Waasser opléisen. Zousätzlech, ouni Massetransfer Promotioun, wier den Extraktiounsprozess am Waasser onheemlech lues an domat onekonomesch. Héich-Intensitéit, niddereg-Frequenz Ultraschall ass eng ganz efficace Extraktioun Technik, déi intensiv Vermëschung a Mass Transfert gëtt. Dofir ass Ultraschallextraktioun bekannt fir bedeitend Virdeeler iwwer konventionell Extraktiounsmethoden ze bidden. Dës Virdeeler enthalen méi héich Ausbezuelen, séier Veraarbechtung, séier séier Batch Ëmsaz wéi och kontinuéierlech Inline Extraktioun, d'Benotzung vu grénge Léisungsmëttel, mëll Extraktiounsbedéngungen, déi d'Extraktverbindungen erhaalen, Sécherheet an der Operatioun, an einfach Skalierbarkeet fir grouss Duerchgäng fir kommerziell Produktioun. (cf. Zabot et al., 2021)

 

 

Hot Waasser Extraktioun verbessert duerch Ultrasonication

D'Parameteren, déi d'Extraktioun vu Botanik während der Waasserextraktioun bestëmmen, sinn Temperatur, Zäit, Drock an Uewerfläch vum Planzmaterial. E waarme Waasserextrakt ka während enger relativ kuerzer Dauer virbereet ginn wéinst der héijer Waassertemperatur.
D'Léisung: Rendement an Extraktiounsquote kënne wesentlech verbessert ginn wann Ultraschallrührung applizéiert gëtt. Heiss Waasser eleng huet nëmmen eng limitéiert Fäegkeet fir Zellstrukturen ze briechen an héich Temperaturen beschiedegen oder zerstéieren dacks Hëtztlabile Verbindungen, sou datt d'Extraitqualitéit leid. Wann d'Ultraschallextraktioun mat der waarmer Waasserextraktioun kombinéiert gëtt, kann d'Temperatur drastesch reduzéiert ginn (zB vun 100 ° C op 50 ° C), wat d'thermesch Degradatioun vun den extrahéierten botaneschen Zutaten verhënnert, d'Gesamterbezuelung erhéicht an Energie spuert. Ultraschall Kavitatioun ass de Prinzip hannert dem Ultraschall Extraktioun Phänomen. Ultraschall (oder akustesch) Kavitatioun sinn reng mechanesch Kräften, déi Zellmauer briechen, d'Zielverbindunge befreien an d'Masstransfer tëscht der Zellinterieur an dem Waasser (Léisungsmëttel) verbesseren. Also, Ultraschall Waasser Extraktioun bitt exzellent Extraktiounsresultater.

Kalt Waasser Extraktioun verbessert duerch Ultraschall

Kalt Waasser Extraktioun (Kälte Waasser Infusioun) ass wesentlech méi ineffizient, well d'Benotzung vu waarmt Waasser vermeit gëtt. Kalt oder Raumtemperatur Waasser extrahéiert botanesch Verbindungen net ganz gutt, well dat kalt Waasser wierklech lues an d'Planzmaterial eraucht gëtt an d'Masstransfer bal vernoléisseg ass. De Virdeel vu kale Waasserextraktioun läit an der Vermeidung vun all Temperaturerhéijung an doduerch d'thermesch Degradatioun vun Hëtztempfindleche Verbindungen ze verhënneren. Wéi och ëmmer, déi ganz schlecht Extraktiounsdynamik mécht d'konventionell Kaltwasserextraktioun onpraktesch fir kommerziell Produktioun. Dofir gëtt d'Infusioun vu kale Waasser bal ausschliesslech an der experimenteller Etapp benotzt wéinst der Lustegkeet an der Ineffizienz.
D'Léisung: Mat der Aféierung vun der Ultraschall an d'Kältewasserextraktioun kann d'Längegkeet an d'Ineffizienz vum kale Waasser liicht iwwerwannen. D'Ultraschall-verstäerkt kale Waasser Extraktioun erlaabt kal Extraktioun Temperaturen ze erhalen, iwwerdeems Kopplung intensiv Schéier Kräften an de festen-flësseg Medium. Als Resultat vum Ultraschall-Extraktiounsmechanismus ginn Zellmaueren opgemaach an déi botanesch Verbindunge gi séier an d'Waasser fräigelooss. Ultrasonic Kale Waasser Extraktioun an Infusioun verwandelt de kale Soaking zu engem héich effiziente Prozess deen héich Ausbezuelen, héichqualitativ Extrakter bannent enger kuerzer Extraktiounszäit gëtt.

Drock Waasser Extraktioun kombinéiert mat Ultrasonication

Ultrasonic Extraktioun ass charakteriséiert duerch Mikro-Mëschung, déi duerch Schwéngungen méi grouss Diffusioun vum Léisungsmëttel an d'Partikel a vum Interieur vum Partikel op d'Uewerfläch fördert, d'Masstransfer verstäerkt. Zousätzlech reduzéiert d'Ultraschall d'Partikelgréisst vum celluläre Material, wat zu verbesserten Effekter vun der ultraschall-assistéierter Drockflëssegkeetsextraktioun féiert. Kleng Partikel vun ca. 0,68 mm weisen méi héich Ausbezuelen wéi gréisser Partikelen (ongeféier 1,05 mm) well eng méi héich Fläche e wesentlech erhéicht Massentransfer erlaabt an doduerch verbessert Extraktiounsausbezuelen. (cf. Zabot et al., 2021)

Effikass Drock Kalt Waasser Extraktioun mat Power-Ultraschall

Ënner héijen Drock gëtt d'Penetratioun vu kale Waasser an d'Pflanzengewebe erliichtert a Waasserlöslech Phytochemikalien ginn opgeléist ouni thermesch Zersetzung ze verursaachen. D'Héichdrock Kaltwasser Extraktiounsmethod kann mat Ultraschall gekoppelt ginn fir eng verbessert Isolatioun vu polare an net-polare botaneschen Zutaten. Waasser als net-gëfteg, bëlleg an ëmweltfrëndlecht Léisungsmëttel ass eng attraktiv Alternativ zum organesche Léisungsmëttel, besonnesch wann et ëm d'Produktioun vu Planz-ofgeleete Liewensmëttel, Therapeutik an Nahrungsergänzungen kënnt.
Fir eng ultraschall-verstäerkt presséiert kale Waasser Extraktioun, ass eng Ultraschall Sonde (Sonotrode) an den Extraktioun Tank oder Flux Zell integréiert. Tank oder Flowzelle ginn normalerweis mat Drock tëscht 5 an 100 Barg ënner Drock ofhängeg vun den gezielten Extraktverbindungen. Hielscher Ultrasonics liwwert souguer personaliséiert industriell Ultraschallreaktoren a Flowzelle, déi bis zu 300barg drécke kënnen, fir den optimalen Drock vun Ärem Extraktiounsprozess ze setzen.
 

 

Superkritesch Waasserextraktioun verbessert duerch Sonication

Eng ultraschall verstäerkte subkritesch Waasserextraktioun ass eng aner synergetesch Technik, wou Kraaft Ultraschall de Massentransfer tëscht Feststoff a Flëssegkeet verbessert. Subkritesch Waasser Extraktioun (SWE) – och bekannt als presséiert waarmt Waasser Extraktioun oder iwwerhëtzt Waasser Extraktioun – ass eng manner allgemeng benotzt Technik fir d'Extraktioun vu botanesche Verbindungen mat enger méi niddereger Polaritéit. An der subkritescher Waasserextraktioun gëtt Waasser a sengem superkriteschen Zoustand als Léisungsmëttel benotzt.
Wat ass subkritescht Waasser a firwat ass subkritescht Waasser e gudde Léisungsmëttel fir Extraktioun vu manner polare Planzeverbindungen? "Waasser besëtzt vill thermodynamesch Eegeschafte staark vun Temperatur an Drock beaflosst. Ofhängeg vu Bedéngungen, kann säi kierperlecht Zoustand (fest, flësseg oder Gas), thermescht Verhalen, Dicht oder Viskositéit geännert ginn. Duerch d'Erhéijung vun der Temperatur an den Drock iwwer e Punkt bekannt als kritesche Punkt (definéiert bei 221 Bar an 374 °C), kann Waasser den superkriteschen Zoustand erreechen. Bei subkriteschen Konditiounen, entspriechend Temperaturen tëscht 100°C a kritescher Temperatur (374°C) an Drock tëscht 1 Bar a kriteschen Drock (221 Bar), fir Verdampfung ze vermeiden, geet d'Waasserpolaritéit erof; et mécht Waasser e bessere Léisungsmëttel fir d'Extraktioun vu verschiddenen organeschen bioaktive Verbindungen. (Li and Chemat, 2019)
Wann d'Ultraschall kombinéiert mat subkritescher Waasserextraktioun, kann d'Extraktiounseffizienz verbessert ginn andeems d'Extrait Ausbezuele erhéicht gëtt an d'Extraktiounszäit reduzéiert gëtt. Fir optimal Resultater, soll den Drock am zouenen pressurized Batch Reaktor oder Flux Zell Reakter op d'mannst duebel sou héich wéi den Damp Drock vum Waasser erreechen. (Dir kënnt en Dësch vum Dampdrock vum Waasser um Enn vun dëser Säit fannen.)
Huang et al. (2010) ënnersicht d'Extraktiounseffekter vu Low-Frequenz, High-Power Ultraschall a Kombinatioun mat subkritescher Waasserextraktioun. Eng Ultraschallsonde gëtt dofir an de Kettel vum subkritesche Waasserextraktiounsapparat gekoppelt fir liichtflüchteg Ueleg aus Lithospermum erythrorhizon ze extrahieren. D'Resultater weisen datt den Ultraschall-assistéierten Verbesserungseffekt vun 20 KHz besser war wéi dee vun 36 KHz a erhéicht mat der Ausgangskraaft (vun 0 op 250 W). D'subkritesch Waasserextraktiounsausbezuelung erhéicht vun 1.87% op 2.39% iwwer Ultraschall-Schwéngung (250 W, 20 KHz) bei enger Temperatur vu 160 ° C an engem Drock vu 5 MPa während enger 25-Minuten Extraktiounsprozedur. Ultrasonication konnt net nëmmen d'Extraktiounsausbezuele verbesseren, awer och d'Extraktiounsquote an doduerch Zäit spueren.
Ultraschall-assistéiert subkritesch Waasserextraktioun kann bei méi nidderegen Drock lafen (zB 5barg) wéi konventionell subkritesch Waasserextraktioun (zB 10MPa), wat Energiekäschte spuert an d'Extraktiounsprozedur méi sécher mécht.

D'Virdeeler vun Ultraschall Botanesch Extraktioun

Béid wëssenschaftlech Fuerschung an industriell Ëmsetzung weisen datt Ultraschall-assistéiert Extraktioun eng zouverléisseg an einfach ze bedreiwen Technik ass, déi keen techneschen Hannergrond oder intensiv Ausbildung erfuerdert. Ganz héich Extraktiounseffizienz, héich Ausbezuelen, niddereg Operatiounskäschten, souwéi niddreg Investitiounskäschte (besonnesch am Verglach mat aner Techniken wéi CO2)₂ Extractoren) an niddreg Energiekäschte sinn d'Haaptvirdeeler vun Sonde-Typ Ultraschall Extraktoren.
Weider Virdeeler, déi d'Ultraschall-Extraktiounstechnologie an déi bevorzugt Method ëmsetzen, sinn héichqualitativ Extrakter wéinst nidderegen Extraktiounstemperaturen, zouverléissege Resultater (Wiederholbarkeet / Reproduzibilitéit), komplett linear Skalierbarkeet op all Produktiounsniveau wéi och geréng Ënnerhalt.
"Aner Virdeeler verbonne mat der Benotzung vun der Ultraschallsonde-Typ Extraktioun sinn einfach Handhabung vum Extrait, séier Ausféierung, keng Reschter, héich Ausbezuele, ëmweltfrëndlech, verstäerkte Qualitéit a Präventioun vun Extraktdegradatioun."
(cf. Chemat and Khan, 2011)

High Performance Ultrasonicators fir Waasser Extraktioun

Hielscher Ultrasonics Extraktoren si gutt etabléiert am Beräich vun der botanescher Extraktioun, egal wéi ee Léisungsmëttel benotzt gëtt. Extrait Producteure – souwuel, méi kleng, exklusiv Nischextrakthersteller wéi och grouss Masseproduzenten – fannen am Hielscher 'breet Ausrüstungsportfolio déi ideal Ultraschallextraktiounsausrüstung fir hir Produktiounsanforderungen. Batch wéi och kontinuéierlech Inline Prozess Astellunge si liicht verfügbar a kënnen aus dem Regal geschéckt ginn. Gëeegent fir mat all Léisungsmëttel ze schaffen, Ultraschallextraktioun ka flexibel fir all Planzmaterial Extraktioun applizéiert ginn. D'Benotzung vu Waasser als Léisungsmëttel erlaabt et organesch zertifizéiert Extrakten ze produzéieren ouni de Gebrauch vun héich deier "organeschen" Ethanol. (Natierlech muss d'Planzmaterial organesch ugebaut ginn fir en organesche Waasserextrakt ze produzéieren).

Héich Effizienz Extraktioun mat Hielscher Ultrasonics

Hielscher Ultrasonic Extraktoren stéieren effizient Planzenzellen, erhéijen d'Uewerfläch vum Planzmaterial fir d'Léisungsmëttelpenetratioun a Massentransfer fir d'Verëffentlechung vu Phytochemikalien (sekundär Metaboliten). Entworf mat Bezuch op d'Benotzerfrëndlechkeet, Hielscher Extraktoren gi séier installéiert a kënne sécher an intuitiv operéiert ginn.

Erfëllt héchste Qualitéitsnormen – Entworf & Hiergestallt an Däitschland

Déi raffinéiert Hardware a Smart Software vun Hielscher Ultraschaller sinn entwéckelt fir zouverlässeg Ultraschallextraktiounsresultater aus Ärem botanesche Rohmaterial mat reproduzéierbaren Resultater a userfrëndlechen, sécherer Operatioun ze garantéieren. Robustheet, Zouverlässegkeet, 24/7 Operatioun ënner voller Belaaschtung an einfacher Operatioun aus der Sicht vum Aarbechter sinn weider Qualitéitsfaktoren, déi Hielscher Ultraschaller favorabel maachen.
Hielscher Ultrasonics Extraktoren ginn weltwäit a qualitativ héichwäerteg phytochemesch Extraktioun benotzt. Bewisen fir qualitativ héichwäerteg botanesch Verbindungen z'erreechen, Hielscher Ultraschallextrakter ginn net nëmme vu méi klengen Handwierker vu Spezial- a Boutiqueextrakter benotzt, awer meeschtens an der industrieller Produktioun vu wäit kommerziellen verfügbaren Extrakten, Nahrungsergänzungen an Therapeutik. Duerch hir robust Hardware a Smart Software kënnen Hielscher Ultraschallprozessoren einfach operéiert a iwwerwaacht ginn.

Automatesch Dateprotokolléierung

Fir d'Produktiounsnorme vu Liewensmëttel, Nahrungsergänzung an therapeutesche Produkter z'erfëllen, musse Produktiounsprozesser detailléiert iwwerwaacht an opgeholl ginn. Hielscher Ultrasonics digital Ultrasonic Geräter hunn automatesch Dateprotokolléierung. Duerch dës Smart Feature ginn all wichteg Prozessparameter wéi Ultraschallenergie (Gesamt- an Nettoenergie), Temperatur, Drock an Zäit automatesch op eng agebauter SD-Kaart gespäichert soubal den Apparat ageschalt ass. Prozess Iwwerwaachung an Dateopnam si wichteg fir kontinuéierlech Prozessstandardiséierung a Produktqualitéit. Andeems Dir op déi automatesch opgeholl Prozessdaten zougitt, kënnt Dir virdrun Sonikatiounslafe iwwerschaffen an d'Resultat evaluéieren.
Eng aner userfrëndlech Feature ass d'Browser Fernsteierung vun eisen digitalen Ultraschallsystemer. Via Fernbrowser Kontroll kënnt Dir Ären Ultraschallprozessor vu wäitem iwwerall starten, stoppen, upassen an iwwerwaachen.
Wëllt Dir méi iwwer d'Virdeeler vun der Ultraschallwasserextraktioun aus Planzmaterialien léieren? Kontaktéiert eis elo fir Äre botaneschen Extrakt Fabrikatiounsprozess ze diskutéieren! Eis gutt erfuerene Mataarbechter wäerte frou sinn méi Informatiounen iwwer Ultraschallextraktioun, eis Ultraschallsystemer a Präisser ze deelen!

D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:

Technesch Informatiounen Iwwer Ultrasonic Waasser Extraktioun

Konventionell Extraktiounsmethoden wéi Maceratioun, Infusioun, Perkolatioun, Abkochung, Refluxextraktioun, Dampdestillatioun, Sublimatioun a Pressen ginn allgemeng an der Extraktioun vu medizinesche Verbindungen aus Planzen benotzt. D'Nodeeler vun dëse Methoden och Zäit-opwänneg Prozess, schlecht Rengheet an niddreg Effizienz.

Prozessparameter déi Ultraschallextraktioun beaflossen

Ultraschall-assistéiert Extraktioun ass bekannt fir seng eenzegaarteg Features a Virdeeler, déi d'Sonicatioun déi super Extraktiounstechnik maachen am Verglach mat konventionellen Extraktiounsmethoden vu botanesche Verbindungen. E grousse Virdeel vun Ultraschall-assistéiert Extraktioun läit an der präzis Adaptabilitéit vun Ultraschallveraarbechtungsfaktoren (wéi Amplitude, Zäit, Temperatur, Drock), wat et erméiglecht den Ultraschallprozess optimal op d'Zilverbindung ze stëmmen. All Planzmaterial huet ideal Extraktiounsparameter, ënner deenen déi bescht Ausbezuelung, Qualitéit an Extraktiounsquote erreecht ginn. Den Ultraschall-Extraktiounsprozess erlaabt dës optimal Extraktiounsbedéngungen perfekt unzepassen.

Ultraschall Amplitude

D'Amplitude ass d'Vibratiounsverschiebung vun der Ultraschallsonde (Sonotrode). Wat méi héich d'Amplitude ass, dest méi intensiv ass d'Vibration an d'Kavitatioun an der sonikéierter Flëssegkeet. Hielscher Ultrasonics ass spezialiséiert an High-Performance Sonde-Typ Ultrasonicatoren, déi präzis justierbar Amplituden liwweren. Benotzerdefinéiert Sonden, déi bis zu 200μm a kontinuéierlech 24/7 Operatioun liwwere kënnen, sinn einfach aus dem Regal verfügbar. Fir nach méi héich Amplituden kënnen och personaliséiert Ultraschall-Sonotroden einfach fabrizéiert ginn.
D'Amplitude ass eent – wann net déi eenzeg – wichtege Parameter fir effizient Planzenextraktioun. Héich Amplituden kreéieren déi erfuerderlech Kräfte fir Zellmaueren opzebriechen an dat intrazellulärt Material ze befreien. Doduerch gëtt High-Performance Ultraschall esou efficace an der botanescher Extraktioun.

Zäit / Dauer vun der Ultraschallbehandlung

Ultraschall-assistéiert Extraktioun ass normalerweis vill méi kuerz wéi traditionell Methoden, well d'Sonicatioun d'botanesch Verbindungen mat wesentlech méi héijen Extraktiounsraten verëffentlecht. Ultrasonication erlaabt méi kuerz Extraktiounsprozeduren, déi déi extrahéiert Verbindunge géint Iwwerveraarbechtung erhaalen. Kuerz Veraarbechtung wéinst Ultraschall heescht méi héich Duerchgang a méi héich Extraitqualitéit.

Pulséiert Ultraschall Behandlung

Ultrasonic Pulsatioun ass e Behandlungsmodus, wou d'Ultraschallbehandlung duerch definéiert Pauszyklen gestoppt gëtt (zB 50% Duty Cycle: 30 Sekonnen ON, 30 Sekonnen OFF; 100% Duty Cycle: kontinuéierlech Sonikatioun ouni Pausen) Den Duty Cycle vum Ultraschall ( och bekannt als Pulsmodus oder Ultraschall Pulsatiounszyklen) bezitt sech op de Prozentsaz vun der Zäit wärend den Ultraschall an d'Mëttel (Pulsdauer) iwwer eng Pulsperiod gekoppelt ass. Zum Beispill wier e 50% Zyklusmodus 30 Sekonnen. AN, 30 Sek. OFF. Wärend dem Pauszyklus vun engem Duty Cycle kënnt déi sonikéiert Flëssegkeet fir eng definéiert Zäit (zB 30 Sekonnen) zréck an en ongestéierten Zoustand, wat gutt ass fir Wärmevergëftung fir eng Zilveraarbechtungstemperatur ze halen. Den Duty Cycle of sonication ass manner wichtegen Duty cycle fir Extraktiounseffizienz, awer gëtt benotzt fir eng gewësse Prozesstemperatur z'erhalen.

Hydrostatesche Drock

Drock ass en anere ganz wichtege Parameter fir Ultraschallprozesser. Den hydrostateschen Drock op de sonicated Medium applizéiert beaflosst d'Intensitéit vun der Kavitatioun. Ënner erhöhten Drockbedéngungen gëtt d'Intensitéit vun der Ultraschall (akustescher) Kavitatioun vergréissert. Hielscher Ultrasonics bitt verschidden Aarte vun Ultraschall-Batch-Reaktoren a Flowzellen, déi fir verstäerkt Sonikatiounsresultater ënner Drock gesat ginn.

Extraktioun Temperatur

Wéi all mechanesch Behandlung verursaacht d'Ultraschall eng Temperaturerhéijung, wat am 2. Gesetz vun der Thermodynamik entsprécht. Trotzdem ass d'Ultraschall eng net-thermesch Behandlungstechnik, well Ultraschall-assistéiert Behandlungen op reng mechanesche Kräfte baséieren (och sonomechanical Kräfte genannt). Extraktiounstemperatur während der Ultraschallextraktioun kann effizient kontrolléiert an an engem bestëmmte gewielte Temperaturbereich gepflegt ginn. All Hielscher digital Ultraschall-Prozessoren si mat engem pluggbare Temperatursensor an enger intelligenter Software ausgestatt, wou e gewëssen Temperaturbereich fir de Prozess gesat ka ginn. Wann ëmmer dës Temperaturberäich iwwerschratt ass, stoppt den Ultraschall bis d'Temperatur erëm am gewielte Beräich ass a geet dann automatesch d'Sonicatiounsprozedur weider. Dës intelligent Feature vun Hielscher Ultraschaller erlaabt e präzis kontrolléierbare Sonikatiounsprozess an ideal Resultater.
Zënter datt d'Extraktiounstemperatur all botanesch Verbindungen a Planz anescht ka sinn, ass d'Temperatur e wichtege Faktor, deen net während der Ultraschallprozessoptiméierung vernoléissegt ginn. Zum Beispill gouf 80 °C als ideal fonnt fir maximal Ausbezuele vu Flavonoiden aus Sophora flavescens z'erreechen, wärend déi bescht Resultater bei 50 °C fir d'Extraktioun vun arabinoxylan aus Weessbran kritt goufen.

Benotzt All Léisungsmëttel fir Ultraschall Extraktioun

Verschidde botanesch Verbindungen hu verschidde Polaritéiten, déi hir Solubilitéit a verschiddene Léisungsmëttel beaflossen. Zum Beispill, Saponine a Polysacchariden si méi polar a weisen dofir eng gutt Léisung am Waasser, well Waasser ass héich polar. Phenolverbindunge wéi Anthocyanine a Chlorogensäure, op der anerer Säit, sinn zimlech onpolar a léisen sech dofir besser op e manner polare Léisungsmëttel wéi Ethanol. Also soll d'Wiel vum Léisungsmëttel am Aklang mat der Solubilitéit vun geziilte Verbindunge gemaach ginn fir eng héich Extraktiounseffizienz ze kréien. Zum Beispill ass Waasser e gutt Léisungsmëttel fir d'Extraktioun vu polare Verbindungen wéi Psilocybin aus Champignonen souwéi Oligosacchariden, Glykosiden a Flavanoiden; wärend eng Ethanol-Waassermëschung mat enger Ethanolkonzentratioun vu 60% (v/v) gëeegent ass fir d'Ultraschall-assistéiert Extraktioun vun zB Apigenin, Baicalin a Luteolinverbindungen.
Liest méi iwwer Léisungsmëttel, Léisungsmëttelpolaritéit an déi gëeegent Léisungsmëttel fir Ultraschallextraktioun!

Waasser als Extraktiounsléisungsmëttel

Waasser ass de polarste Léisungsmëttel an ass gëeegent fir d'Extraktioun vun enger breet Palette vu polare Verbindungen. Seng grouss Virdeeler enthalen d'Fäegkeet fir eng breet Palette vu Substanzen opzeléisen. Ausserdeem ass et bëlleg, net gëfteg, sécher an net brennbar. Seng Nodeeler enthalen déi staark Selektivitéit fir polare Verbindungen wéinst senger héijer Polaritéit. Duerch säin héije Kachpunkt vun 100°C erfuerdert d'Konzentratioun vum Extrait (zB iwwer Destillatioun oder Rotor-Verdampfung) eng grouss Quantitéit un Energie. Ausserdeem ass Waasser ufälleg fir bakteriell a Schimmelwachstum.

Ultraschall Frequenz

D'Ultraschallfrequenz ëm 20kHz gouf als mächtegst an effizient fir botanesch Extraktioun etabléiert. beaflosst d'Effizienz vun der Ultraschall-assistéierter Extraktioun bei der Extraktioun vu medizinesche Verbindungen aus Planzen. Am Allgemengen generéiert déi niddreg Ultraschallfrequenz (dh bei ongeféier 20kHz) méi intensiv Kavitatioun (sonomechanesch Effekter), wat zu enger méi héijer Effizienz vun der Extraktiounsprozedur resultéiert.

D'Planzmaterial

Planzmaterial kënne staark an der Struktur an der Steifheit vun hiren Zellen variéieren. Ofhängeg vun der Zellmauer Zesummesetzung, déi Zellulose, Hemicellulosen, Lignin, pektesch Polysacchariden, Proteinen, phenolesch an net-zellulosesch Verbindungen a Waasser enthalen kann, kënnen Zellmauer entweder robust oder mëll sinn. Verschidde Planzenaarten an Deeler enthalen verschidden Aarten a Quantitéiten vun dësen Zellmauerkomponenten. Dofir erfuerdert all Zort Planz spezifesch Veraarbechtungsparameter fir optimal Extraktiounsresultater.
Wéi d'Intensitéit präzis ofgestëmmt ka ginn, kënnen Hielscher Ultraschallextraktoren zouverlässeg mëll a hart Zellmauer briechen. Soft Zellmaueren kënnen manner intensiv Ultraschall brauchen, wärend robust Zellstrukture vun enger méi intensiver Behandlung profitéieren.
D'Rohmaterial fir d'botanesch Extraktioun kann frësch (naass) oder gedréchent ginn. Ultrasonic Extraktioun ass gëeegent fir frësch / naass wéi och gedréchent Planzen. D'Partikelgréisst vun de Planzefeststoffer ass en anere wichtege Faktor: Eng héich Uewerfläch (dh kleng Partikelgréisst) ass profitabel well et e grousst Kontaktfläche fir d'Ultraschallkavitational Schéierkräften ubitt, wat zu enger méi héijer Effizienz resultéiert. Dofir gëtt Planzmaterial maceréiert oder a kleng Stécker gemoolt (ongeféier 3-5mm).

Firwat ass Ultrasonic Extraktioun déi bescht Method?

Effizienz

• méi héich Ausbezuelen
• Schnell Extraktiounsprozess – bannent Minutten
• Héich Qualitéit Extrakten – mëll, net-thermesch Extraktioun
• Gréng Léisungsmëttel (Waasser, Ethanol, Glycerin, Geméisueleg, NADES etc.)

Einfachheet

• Plug-and-Play - Set-up a bedreiwen bannent Minutten
• Héich Débit - Fir grouss Skala Extrakt Produktioun
• Batch-schlau oder kontinuéierlech Inline Operatioun
• Einfach Installatioun an Start-up
• Portable / Movable - Portable Eenheeten oder op Rieder gebaut
• Linearer Skala erop - addéiere en aneren Ultraschallsystem parallel fir d'Kapazitéit ze erhéijen
• Remote Iwwerwachung a Kontroll - iwwer PC, Smartphone oder Tablet
• Keng Prozess Iwwerwaachung erfuerderlech - Set-up a lafen
• High-Performance - entwéckelt fir kontinuéierlech 24/7 Produktioun
• Robustheet a geréng Ënnerhalt
• héich Qualitéit – entworf a gebaut an Däitschland
• Schnell Belaaschtung an Entladung tëscht Loten
• Einfach ze botzen

Sécherheet

• Einfach a sécher ze lafen
• Léisungsmëttel-manner oder Léisungsmëttel-baséiert Extraktioun (Waasser, Ethanol, Geméis Ueleger, Glycerin, etc.)
• Keng héich Drock an Temperaturen
• ATEX-zertifizéiert explosionsbeständeg Systemer verfügbar
• Einfach ze kontrolléieren (och iwwer Fernsteierung)

---

---

Literatur / Referenzen

• Ping-ping Huang, Ri-fu Yang, Tai-qiu Qiu, Wei Zhang & Chun-mei Li (2010): Ultrasound-Enhanced Subcritical Water Extraction of Volatile Oil from Lithospermum erythrorhizon. Separation Science and Technology, 45:10, 1433-1439.
• Zabot, G. L., Viganó, J., & Silva, E. K. (2021): Low-Frequency Ultrasound Coupled with High-Pressure Technologies: Impact of Hybridized Techniques on the Recovery of Phytochemical Compounds. Molecules, 26(17), 2021. 5117.
• Li, Ying; Chemat, Farid (2019): Plant Based “Green Chemistry 2.0”: Moving from Evolutionary to Revolutionary. Springer Science 2019.
• 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.