Ultrasonication outcompetes aner Extraktiounsmethoden duerch Geschwindegkeet
Déi séier Prozedur vun der Ultraschallextraktioun an déi doduerch resultéierend Zäitspuer bei der Extraktproduktioun sinn ee vu ville Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun vu bioaktive Verbindungen aus Planzen. Ultrasonic Extraktioun gouf wëssenschaftlech verglach mat alternativen Extraktiounstechniken wéi superkritesch CO2 Extraktioun, Maceratioun, Hëtzt-Reflux, Soxhlet, oder Mikrowellenextraktioun a Fuerschungsresultater beweisen de bedeitende Virdeel vun Ultrasonicatioun iwwer Extraktiounsgeschwindegkeet an Ausbezuele.
Ultrasonication als Rapid Extraktioun Prozedur
Ultrasonic Extraktioun vu bioaktive Verbindungen ass bekannt fir seng héich Ausbezuelen, héichqualitativ Extrakten, kuerz Extraktiounszäit, geréng Energieverbrauch an d'Fäegkeet fir mat ganz mëllen Léisungsmëttelen ze schaffen. All dës Faktoren droen zu der aussergewéinlecher Gesamteffizienz vun der Ultraschallextraktioun vu bioaktive Bestanddeeler aus Planzmaterialien bäi.
Hei drënner fannt Dir eng Selektioun vu wëssenschaftleche Fuerschungsberichter, an deenen Ultraschallextraktioun (och Ultraschall-assistéiert Extraktioun / UAE) goufe mat aneren Extraktiounstechnike verglach wéi Maceratioun, Soxhlet, Hëtzt-Reflux, superkritesch CO22, a Mikrowellenextraktioun.
Ultrasonicator UP400St fir Héichgeschwindeg Extraktioun vu Botanik am Batchmodus
| Extraktioun Applikatioun | Ultraschall Extraktioun Zäit | Alternativ Extraktioun Method Zäit | Zousätzlech Informatiounen | Quell |
|---|---|---|---|---|
| Anthocyanin Extraktioun aus Myrtle Beeren | 5 min | 15 min Mikrowell | Ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo verloossen Extraktioun | 5-30 min | 15-90 Min maceration | Ultrasonicator UIP1000hdT "Mir kënne gesinn datt vu 5 bis 30 min vun der Sonikatioun d'Ausbezuelung entsprécht der Ausbezuele vun der konventioneller Maseratioun bei 15 bis 90 min: UAE erfuerdert en Drëttel vun der Zäit fir dat löslecht Material vun de Blieder an der konventioneller Maceratioun ze extrahieren." | Petigny et al., 2013 |
| Extraktioun vun totalen Phenolen a Flavonoiden aus Salbei | 11 min | 30 min konventionell Extraktioun mat Waasserbad Shaker bei 60ºC | Ultraschall Extraktoren UP100H, UP400S | Dent et al., 2015 |
| Extraktioun vun Oliveblatt Polyphenolen | 21 min | 60 min konventionell Hëtzt-reflux Extraktioun | Ultraschall UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Extraktioun vu bioaktiven Phenolen aus Malva sylvestris Blieder | 49 min 48°C bei 110W | 5 h agitéiert Bett Extraktioun bei 150 rpm | Ultrasonicator UP200S HPLC Analyse huet gewisen datt d'Konzentratioun vu bioaktiven Phenolen wesentlech eropgeet (p≺0.05) ënner dem optimalen UAE Konditiounen. | Bimakr et al., 2017 |
| Extraktioun vu Lipiden aus Wantermelonen (Benincasa hispida) Som | ~36 min | Superkritesch Kuelendioxid Extraktioun kombinéiert mat Drock Schwéngungstechnik (SCE-PST) (~50 min), superkritesch CO2 (~97 min), a konventionell Soxhlet Extraktioun (~360 min) | Verglach vun superkriteschen Kuelendioxid (sCO2), Ultraschall-assistéiert Extraktioun (UAE), superkritesch Kuelendioxid Extraktioun kombinéiert mat Drock Schwéngungstechnik (SCE-PST) an Soxhlet Extraktioun weist datt d'UAE déi effizientst a séier Extraktiounstechnik ass. | Bimakr et al. (2015) |
Verglach vun superkriteschen Kuelendioxid (sCO2), Ultraschall-assistéiert Extraktioun (UAE), superkritesch Kuelendioxid Extraktioun kombinéiert mat Drock Schwéngungstechnik (SCE-PST) an Soxhlet Extraktioun weist dat UAE ass déi effizientst a séierst Extraktiounstechnik.
- Héich Extraktiounseffizienz
- Superior Extraktiounsausgaben
- séiere Prozess
- Niddreg Temperaturen
- Gëeegent fir thermolabile Verbindungen ze extrahieren
- Kompatibel mat all Léisungsmëttel
- Niddereg Energieverbrauch
- Gréng Extraktioun Technik
- Einfach a sécher Operatioun
- Niddereg Investitioun an Operatiounskäschten
- 24/7 Operatioun ënner schwéier-Pflicht
High-Performance Ultrasonic Extractors fir Express Isolatioun vu Verbindungen
Hielscher's modernste Ultraschallausrüstung erméiglecht eng séier Extraktioun vu qualitativ héichwäerteg Bio-Moleküle vu Planzen. Voll Kontroll iwwer d'Prozessparameter wéi Amplituden, Temperatur, Drock an Energieinput erlaben déi effizientsten a mëllsten Extraktiounsbedéngungen déi onbeschiedegt, héich bioaktiv Extrakten produzéieren. Optimiséierung vun Ultraschallextraktiounsparameter wéi Rohmaterial Partikelgréisst, Léisungsmëtteltyp, Fest-zu-Léisungsmëttelverhältnis, an Extraktiounszäit kënne fir héchst Effizienz a bescht Gesamtresultater optimiséiert ginn. Zënter Ultraschallextraktioun ass eng net-thermesch Extraktiounsmethod, kann thermesch Degradatioun vun de bioaktiven Zutaten vermeit ginn, wat zu enger superieure Extrakqualitéit resultéiert.
Am Allgemengen, Virdeeler wéi héich Ausbezuele, kuerz Extraktiounszäit, niddereg Extraktiounstemperatur, an déi reduzéiert Léisungsmëttelbedéngungen maachen d'Sonikatioun déi bevorzugt Extraktiounsmethod.
Ultrasoniction konkurréiert d'Mikrowell an der Anthocyanin-Extraktioun aus Myrtlebeeren. Sonication ass dräimol méi séier wéi Mikrowellenextraktioun.
De Verglach vun Ultraschall vs konventionell mat engem Waasserbad Shaker weist eng wesentlech reduzéiert Extraktioun Zäit fir total phenols a flavonoids aus Salbei wann Ultraschall Extraktioun benotzt gëtt. Ultrasonic Extraktioun erfuerdert nëmmen een Drëttel vun der Extraktiounszäit mat engem Waasserbad Shaker.
Ultrasonic Extraktioun: Etabléiert am Labo an der Industrie
Ultrasonic Extraktioun gëtt wäit applizéiert fir d'Extraktioun vun all Zort vu bioaktive Verbindung aus Botaneschen, Pilze, Algen, Bakterien a Mamendéierenzellen. Ultrasonic Extraktioun gouf als einfach, kosteneffizient an héich effizient etabléiert, déi aner traditionell Extraktiounstechniken duerch méi héicht Extraktiounsausgaben a méi kuerzer Veraarbechtungsdauer iwwerschreift.
Mat Labo, Bench-Top a voll industriellen Ultraschallsystemer einfach verfügbar, Ultraschallextraktioun ass haut eng gutt etabléiert a vertrauenswürdeg Technologie. Hielscher Ultraschallextrakter ginn weltwäit an industrielle Veraarbechtungsanlagen fir d'Produktioun vu Liewensmëttel- a Pharma-grade bioaktive Verbindungen installéiert.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
Literatur / Referenzen
- 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.
- 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.
- 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.
Fakten Worth Wëssen
Aarbechtsprinzip vun der Ultraschallextraktioun
Ultrasonic Extraktioun ass eng wäit benotzt Method fir bioaktiv Komponenten aus Planzmaterial ze isoléieren an ze trennen. Zënter Sonication ass kompatibel mat all Zort vu Léisungsmëttel, kann d'Ultraschall-Extraktiounsprozedur optimal iwwer bioaktive Verbindungen (dh déi gezielte Verbindungen), hir Polaritéit, Solubilitéit, Hëtztempfindlechkeet an aner Faktoren entworf ginn. Upassung vum Sonikatiounsprozess speziell un eng gewësse Verbindung oder verschidde Verbindungen, kann déi idealst Opstellung gewielt ginn fir en Extrait vun aussergewéinlech héich Qualitéit ze kréien.
Ultraschallwellen, déi an eng Flëssegkeet oder Schlamm gekoppelt sinn, kreéieren intensiv Schwéngungen an akustesch Kavitatioun. Akustesch aka Ultraschall Kavitatioun gëtt bestëmmt duerch lokal optrieden extrem héich Drockdifferenzen, Schéierkräften a Flëssegjets. Dës Kräfte briechen Zellmaueren, stéieren Geméiszellen a verstäerken de Massentransfer tëscht Zellinterieur a Léisungsmëttel. Doduerch ginn bioaktiv Zutaten effizient an d'Ëmgéigend Léisungsmëttel fräigelooss, vu wou Zilmoleküle liicht isoléiert a gereinegt kënne ginn (zB duerch Rotor-Verdampfung, Dampdestillatioun oder HPLC).
Ultraschallextraktioun aus Planzenzellen: de mikroskopesche transversale Sektioun (TS) weist de Mechanismus vun Aktiounen wärend der Ultraschallextraktioun aus Zellen (Vergréisserung 2000x)
[Quelle: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.