Ultraskaņas ekstrakcija un tās darbības princips
Ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamā tehnika, lai izolētu bioaktīvos savienojumus no botāniskajiem produktiem. Ultraskaņas apstrāde nodrošina pilnīgu ekstrakciju un tādējādi izcilu ekstrakta ražu iegūst ļoti īsā ekstrakcijas laikā. Tā kā ir šāda efektīva ekstrakcijas metode, ultraskaņas ekstrakcija ir izmaksu un laika ietaupīšana, vienlaikus izraisot augstas kvalitātes ekstraktus, ko izmanto pārtikai, piedevām un medikamentiem.
Ultraskaņas ekstrakcija
Ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota pārtikas, uztura bagātinātāju un farmācijas rūpniecībā, lai atbrīvotu bioaktīvos savienojumus, piemēram, vitamīnus, polifenolus, polisaharīdus, kanabinoīdus un citas fitoķīmiskās vielas no botāniskajiem produktiem. Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz darba principu akustiskā vai ultraskaņas Kavitācija.
- augstu ražu
- Izcila kvalitāte
- Pilna spektra izvilkumi
- ātrs process
- Saderīgs ar jebkuru šķīdinātāju
- Viegli un droši darboties
- Lineāra mērogojamība
- videi draudzīgs
- Ātrā ROI
UP400St Botāniskā materiāla ultraskaņas ekstrakcija 8L partijā
Kā darbojas akustiskā Kavitācija?
Ultraskaņas ekstrakcija tiek panākta, kad augstas jaudas, zemas frekvences ultraskaņas viļņi tiek savienoti vircas, kas sastāv no Botāniska materiāla šķīdinātājā. Augstas jaudas ultraskaņas viļņi tiek savienoti caur zondes tipa ultraskaņas procesoru vircas. ļoti enerģisks ultraskaņas viļņi ceļot caur šķidrumu, radot mainīgu augstspiediena/zema spiediena cikliem, kas izraisa fenomenu akustisko kavitāciju. Akustiskā vai ultraskaņas Kavitācija lokāli noved pie ekstremālas temperatūras, spiedieniem, apkures/dzesēšanas rādītājiem, spiediena diferenciāļiem un augstiem bīdes spēkiem vidē. Kad KAVITĀCIJAS burbuļi eksplodēt uz cietvielu virsmas (piemēram, daļiņas, augu šūnas, Audi uc), mikro-sprauslas un Starppartiju sadursme rada tādus efektus kā virsmas pīlings, erozija, daļiņu sadalījums, sonoporācija (šūnu sienu un šūnu membrānu perforācija) un šūnu traucējumi. Turklāt KAVITĀCIJAS burbuļu implosija šķidrā vidē rada makroturbulences un mikro sajaukšanos. Ultraskaņas apstarošana ir efektīvs veids, kā uzlabot masu pārneses procesus, jo ultraskaņu izraisa kavitāciju un ar to saistītos mehānismus, piemēram, Micros kustību ar šķidro strūklu, kompresiju un dekompresijas materiālu ar sekojošu šūnu sienu izjaukšanu, kā arī augstu apkures un dzesēšanas ātrumu.
Zondes tipa ultraskaņas aparāti var radīt ļoti augstas amplitūdas, kas ir nepieciešamas, lai radītu iespaidīgo kavitāciju. Hielscher ultraskaņas ražo augstas veiktspējas ultraskaņas nosūtotājus, kas var viegli izveidot amplitūdas 200 μm nepārtrauktā 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām Hielscher piedāvā norādītos augstas amplitūdas sonotrodes (zondes).
Ar spiediena spiedienu, ultraskaņas reaktorus un plūsmas šūnas izmanto, lai pastiprinātu kavitāciju. Pieaugot spiedienam, Kavitācija un KAVITĀCIJAS bīdes spēki kļūst destruktīvāki un tādējādi uzlabo ultraskaņas ekstrakcijas efektus.
Ultraskaņas ekstrakcija pamatojas uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamisko bīdes spēku
Ultraskaņas ekstrakcijas ietekme
Ultraskaņas šūnu pārrāvums un masas pārneses palielināšana
Ultraskaņa var palīdzēt ekstrakcijas procesiem gan caur šūnu traucējumiem, gan palielinot masas pārnesi robežslānī ap cieto matricu.
Sonoporācija, šūnu sienu un membrānu perforācija, uzlabo šūnu sienu un membrānu caurlaidību un bieži ir starpposms pirms šūnas tiek pilnībā traucēta ar ultraskaņu.
Ultraskaņas izraisīta KAVITĀCIJAS mehāniskā iedarbība, piemēram, siltuma un spiediena diferenciāļi, triecienviļņi, bīdes spēki, šķidrās strūklas un mikro straumēšana, pastiprina šķīdinātāja iekļūšanu šūnu interjerā un uzlabo masas pārnesi starp šūnu un šķīdinātāju, lai starpšūnu materiāli tiktu pārnesti šķīdinātājā.
Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsgriezumu (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]
Ultraskaņas homogenizators UIP2000hdT (2kW) ar nepārtraukti maisītu partijas reaktoru
Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas
Hielscher Ultrasonics procesori ir augstas veiktspējas ekstrakcijas sistēmas, kas ir vienkāršas un drošas darbam. Atbilstoši jūsu izejmateriālam, procesa jaudām un izvades mērķim, Hielscher piedāvā vispiemērotāko ultrasonicator. Mūsu produktu klāsts ir no kompaktu, jaudīgiem ultraskaņas aparātiem virs stenda sistēmas, lai pilnībā industriālās ultraskaņas vienības varētu apstrādāt vairākas tonnas stundā.
Hielscher Ultrasonics ekstraktoru var izmantot partiju un nepārtrauktu inline ekstrakcijai, un to var izmantot kopā ar jebkuru šķīdinātāju.
Dažādi aksesuāri, piemēram, sonotrodes (zondes) dažādu izmēru un formu, pastiprinātājs ragiem, plūsmas šūnas ar dažādiem apjomiem un ģeometrijām, iespraužamu temperatūras un spiediena sensori un daudzi citi priekšmeti ir pieejami, lai savāktu ideālu ultraskaņas iestatīšanu jūsu ekstrakcijas procesam.
Visi mūsu digitālie modeļi ir aprīkoti ar inteliģento programmatūru, kas ļauj pielāgot, pārraudzīt un iestatīt ekstrakcijas parametrus. Sakarā ar precīzu kontroli pār amplitūdu, ultraskaņas laika un darba cikliem, var sasniegt optimālus procesa rezultātus, piemēram, augstāko ražu un visaugstāko ekstrakta kvalitāti. Ultraskaņas procesa automātiskā datu ierakstīšana ir pamats procesu standartizācijai un reproducējamībai/atkārtojamība, kas ir nepieciešama labai ražošanas praksei (LRP).
Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 operācijās. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejamas pielāgotas ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas aprīkojuma izturība ļauj 24/7 darboties ar lielu jaudu un prasīgā vidē.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:
| partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamie ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500mL | 10 līdz 200 ml / min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 0.2 līdz 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100 l | 2 līdz 10 l / min | UIP4000hdT |
| nav | | 10 līdz 100 l / min | UIP16000 |
| nav | | lielāks | klasteris UIP16000 |
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Augstas jaudas ultraskaņas homogenizatori no Laboratorija lai Pilots un Rūpnieciska Mēroga.
Literatūra/atsauces
- 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.
Fakti ir vērts zināt
Botāniskie ekstrakti
Botāniskie ekstrakti ir bioloģiski aktīvi savienojumi, kas ir izolēti no augu materiāla, piemēram, garšaugi, ziedi, lapas, stublāji, saknes un citas augu daļas. Bioaktīvos savienojumus, piemēram, vitamīnus, antioksidantus, polifenolus, polisaharīdus, kanabinoīdus un citas augu molekulas, izmanto kā funkcionālas pārtikas piedevas, nutraceupreparāti, kosmeceupreparāti, farmaceitiskie līdzekļi, kā arī dabiskas krāsvielas.