Zondes tipa ultrasonication var uzlabot parasto heksāna ekstrakciju, pastiprinot procesu un padarot to ievērojami efektīvāku. Ultraskaņas ekstrakcija uzlabo masas pārnesi un traucē šūnām atbrīvot mērķtiecīgas bioaktīvas vielas šķīdinātājā, kā rezultātā tiek iegūta augstāka ekstrakcijas raža, salīdzinot ar parastajām metodēm vien. Ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva, lai palielinātu eļļas ekstrakcijas ražu, ieskaitot rapšu eļļu un linu sēklu eļļu, kā rezultātā tiek iegūts augstas kvalitātes taukskābju sastāvs un augstāks bioaktīvo komponentu saturs.

Heksāna ekstrakcija uzlabota ar jaudas ultraskaņu

Ultraskaņas ekstrakcija ir procesa pastiprināšanas metode, kas var ievērojami uzlabot cietā šķidruma un šķīdinātāja ekstrakcijas procesus.

Parastās heksāna ekstrakcijas ierobežojumi

Heksāna ekstrakcija ir izplatīta metode, ko izmanto, lai iegūtu organiskos savienojumus, īpaši polāras vielas, no dažādiem avotiem, piemēram, augiem, sēklām vai augsnes. Heksāns ir ogļūdeņražu šķīdinātājs, kas ir ļoti efektīvs lipīdu, eļļu un citu nepolāru savienojumu izšķīdināšanai un ekstrakcijai. Heksānu plaši izmanto eļļas ekstrakcijai, jo tas šķīdību spēj nepolāriem savienojumiem (piemēram, eļļām), vieglai eļļas atdalīšanai un šaurai viršanas temperatūrai (63–69 °C).
Tomēr heksāna ekstrakcijas procesu efektivitāte var ievērojami atšķirties atkarībā no izejvielām un ekstrakcijas : Ekstrakcijas raža un ekstrakcijas laiks lielā mērā ir savstarpēji saistīti. Tas nozīmē, ka, lai iegūtu augstu ekstrakta iznākumu, ir nepieciešams ilgāks biomasas aiztures laiks heksāna šķīdinātājā. Vēl viens ierobežojošs faktors bieži vien ir nepietiekama heksāna iekļūšana biomasas matricā. Cietās šūnu struktūras lielākoties tiek samitrinātas ar heksānu uz virsmas, bet šūnu iekšpuse tikai daļēji saskaras ar heksānu. Šāda nepietiekama iespiešanās izraisa nepilnīgu ekstrakcijas procesu, jo mērķvielas, piemēram, lipīdi (t.i., taukskābes, tauki, eļļas), paliek šūnu matricas iekšpusē.

Risinājums: ultrasoniski pastiprināta heksāna ekstrakcija

Zondes tipa ultraskaņas apstrāde, kas pazīstama arī kā ultraskaņas zondes ultraskaņas apstrāde, ir metode, kas izmanto augstas intensitātes ultraskaņas viļņus, lai radītu akustiskus kavitācijas burbuļus šķidrā vidē. Šie burbuļi strauji sabrūk, radot intensīvus lokalizētus enerģijas laukus un radot mikroturbulences un augstas bīdes spēkus šķīdinātājā.
Sakarā ar šiem ultrasoniski radītajiem enerģijas blīvajiem apstākļiem, zondes tipa ultraskaņas apstrāde var pastiprināt un uzlabot heksāna ekstrakcijas procesu vairākos veidos:

• Uzlabota masas pārnešana: Ultraskaņas apstrāde uzlabo masas pārnesi starp cieto paraugu un šķīdinātāju. Mikroturbulence un straujš kavitācijas burbuļu sabrukums rada spēcīgus bīdes spēkus un lokalizētas spiediena izmaiņas. Tas izjauc robežslāni ap cieto paraugu, veicinot mērķa savienojumu izdalīšanos šķīdinātājā, tādējādi uzlabojot ekstrakcijas efektivitāti.
• Paātrināta ekstrakcija: Ultraskaņas apstrāde paātrina ekstrakcijas kinētiku, palielinot kontakta laukumu starp šķīdinātāju un cieto paraugu. Kavitācijas burbuļi nodrošina uzbudinājumu un izveido homogenizētu maisījumu, nodrošinot, ka šķīdinātājs nonāk ciešā saskarē ar visu cietā materiāla virsmu, kā rezultātā tiek paātrināts ekstrakcijas ātrums.
• Šūnu struktūru traucējumi: Augu izcelsmes ekstrakcijās ultraskaņas apstrāde var izjaukt šūnu struktūras, piemēram, šūnu sienas un membrānas, veicinot intracelulāro komponentu izdalīšanos. Tas ļauj efektīvāk ekstrahēt lipīdus un citus mērķa savienojumus, kas var būt ievietoti šūnās.
• Samazināts ekstrakcijas laiks: Apvienojot palielināto masas pārnesi un paātrinātu ekstrakcijas kinētiku, zondes tipa ultraskaņas apstrāde var ievērojami samazināt ekstrakcijas laiku, kas nepieciešams, lai iegūtu vēlamo ražu. Tas var būt īpaši noderīgi, apstrādājot lielus paraugu apjomus vai strādājot ar lietojumiem, kuriem ir svarīgs laiks.

Sakarā ar šiem uzlabotajiem procesa faktoriem, zondes tipa ultrasonication var ievērojami uzlabot heksāna ekstrakciju. Ultraskaņas heksāna ekstrakciju var optimizēt, pamatojoties uz specifiskajiem savienojumiem un tilpumiem, kas tiek ekstrahēti. Ultraskaņas intensitāti (amplitūdu), ilgumu, temperatūru, spiedienu un ekstrakcijas iestatījumu var pielāgot optimālai ekstrakta ražībai saīsinātā ekstrakcijas periodā.

• aļģu eļļa
• Augu eļļas (sojas, linu, rapšu, saulespuķu, rīsu klijas u. c.)
• Ēteriskās eļļas
• Caryophyllene
• Vaniļas oleosveķi no vaniļas pākstīm
• Luteīns no olas dzeltenuma
• Astaksantīns no aļģēm
• Kukaiņu atkausēšana

Ultrasoniski pastiprināta Soksleta ekstrakcija, izmantojot heksānu kā šķīdinātāju

Ultrasoniski pastiprināta Soxhlet ekstrakcija ir process, kas apvieno tradicionālo Soxhlet ekstrakciju ar ultraskaņas viļņiem, lai uzlabotu ekstrakcijas procesa efektivitāti. Soxhlet extractio ir procedūra, ko parasti izmanto laboratorijās un mazāku ekstraktu tilpumu, piemēram, ēterisko eļļu vai noteiktu bioaktīvu savienojumu, ražošanai.
Heksāns ir bieži izmantots šķīdinātājs šim procesam, jo tas efektīvi ekstrahē lipīdus no dažādiem avotiem, ieskaitot sēklu eļļas, aļģu eļļu, kā arī lipīdu bāzes bioaktīvos savienojumus. Ultrasonication traucē šūnu struktūras un veicina cietā šķidruma ekstrakciju, palielinot masas pārnesi un savienojumu izdalīšanos šķīdinātājā. Tā kā šķīdinātājs, piemēram, heksāns, var labāk iekļūt cietajā materiālā un efektīvi izšķīdināt eļļas (lipīdus, taukskābes). Līdz ar to ekstrakcijas process tiek paātrināts, samazinot laiku, kas nepieciešams vēlamo savienojumu iegūšanai. Turklāt ultraskaņas izmantošana var samazināt nepieciešamo šķīdinātāju daudzumu, padarot to par videi draudzīgāku iespēju.

Ultraskaņas ekstrakcija ļauj izmantot maigākus, netoksiskus šķīdinātājus

Ultrasonication ne tikai uzlabo heksāna ekstrakciju, bet arī ļauj izmantot maigākus, netoksiskus šķīdinātājus, piemēram, etanolu, ūdens etanolu, ūdeni vai dabiskos dziļos eutektiskos šķīdinātājus (DES, NADES). Ļoti efektīvs šūnu darbības traucējumi un masas pārnešana, ko nodrošina ultraskaņas zondes tipa ekstraktori, dod lieliskus rezultātus, izmantojot maigākus šķīdinātājus. Tādējādi ultraskaņas ekstrakcija kombinācijā ar maigākiem, netoksiskiem, videi draudzīgākiem šķīdinātājiem ļauj nodrošināt augstas kvalitātes pārtikas kvalitātes ekstraktus, izmaksu ietaupījumus un zaļo ekstrakcijas procesu.

Augstas veiktspējas ultrasonikatori uzlabotai heksāna ekstrakcijai

Hielscher Ultrasonics projektē, ražo un piegādā augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcējus, kurus var viegli integrēt esošajās heksāna ekstrakcijas iekārtās vai Soxhlet nosūcējos. Papildus piegādei, uzstādīšanai, apkopes pakalpojumiem, Hielscher konsultē un vada savus klientus priekšizpētes, procesa optimizācijas un rūpnīcas projektēšanas laikā līdz ieguves procesa galīgai uzstādīšanai un nodošanai ekspluatācijā.
Hielscher ultrasonikatoru galvenās priekšrocības ir pilnīga procesa kontrole, lineārā mērogojamība un visu rūpniecisko ultraskaņas procesoru spēja nodrošināt ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā. Augstas amplitūdas ir īpaši svarīgas, ja runa ir par cietāku šūnu struktūru, piemēram, sēklu un kodolu, ieguvi.
Mūsu tehniskais personāls un mūsu pilnībā aprīkotā procesu laboratorija palīdzēs jums ar zināšanām un norādījumiem!

Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte Ražots Vācijā

Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Izturība un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultrasonikatori viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.

Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultrasonikatoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori ir saderīgi ar CE un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.

Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu: