Ultraskaņas ekstrakcija un tās darba princips
Ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamā metode, lai izolētu bioaktīvos savienojumus no botāniskajiem produktiem. Ultraskaņas apstrāde nodrošina pilnīgu ekstrakciju, un tādējādi izcilas ekstrakta ražas tiek iegūtas ļoti īsā ekstrakcijas laikā. Tā kā tā ir tik efektīva ekstrakcijas metode, ultraskaņas ekstrakcija ir izmaksu un laika taupīšana, vienlaikus radot augstas kvalitātes ekstraktus, kurus izmanto pārtikai, piedevām un farmaceitiskiem līdzekļiem.
ultraskaņas ekstrakcija
Ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota pārtikas, uztura bagātinātāju un farmācijas nozarē, lai atbrīvotu bioaktīvos savienojumus, piemēram, vitamīnus, polifenolus, polisaharīdus, kanabinoīdus un citas fitoķīmiskās vielas no botāniskajiem produktiem. Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustiskās vai ultraskaņas kavitācijas darba principu.
- augstas ražas
- Augstākā kvalitāte
- Pilna spektra ekstrakti
- ātrs process
- Savietojams ar jebkuru šķīdinātāju
- viegli un droši lietojams
- lineārā mērogojamība
- videi draudzīgs
- Ātra IA
Ultraskaņas zonde UP400St botānisko savienojumu ekstrakcijai tinktūru un botānisko infūziju ražošanai.
Kā darbojas akustiskā kavitācija?
Ultraskaņas ekstrakcija tiek panākta, kad lieljaudas, zemas frekvences ultraskaņas viļņi tiek savienoti vircā, kas sastāv no botāniskā materiāla šķīdinātājā. Augstas jaudas ultraskaņas viļņi tiek savienoti ar zondes tipa ultraskaņas procesoru vircā. Ļoti enerģiski ultraskaņas viļņi pārvietojas pa šķidrumu, radot mainīgus augstspiediena / zema spiediena ciklus, kas izraisa akustiskās kavitācijas parādību. Akustiskā vai ultraskaņas kavitācija lokāli noved pie ekstremālām temperatūrām, spiedieniem, sildīšanas / dzesēšanas ātrumiem, spiediena atšķirībām un augstiem bīdes spēkiem vidē. Kad kavitācijas burbuļi implodē uz cietvielu virsmas (piemēram, daļiņas, augu šūnas, audi utt.), Mikrostrūklas un starppriekšmetu sadursme rada tādas sekas kā virsmas lobīšanās, erozija, daļiņu sadalīšanās, sonoporācija (šūnu sienu un šūnu membrānu perforācija) un šūnu darbības traucējumi. Turklāt kavitācijas burbuļu implosija šķidrā vidē rada makro turbulences un mikro sajaukšanos. Ultraskaņas apstarošana ir efektīvs veids, kā uzlabot masas pārneses procesus, jo ultraskaņas apstrāde izraisa kavitāciju un ar to saistītos mehānismus, piemēram, mikros kustību ar šķidruma strūklām, saspiešanu un dekompresiju materiālā ar sekojošu šūnu sienu traucējumu, kā arī augstu apkures un dzesēšanas ātrumu.
Zondes tipa ultrasonikatori var radīt ļoti augstas amplitūdas, kas ir nepieciešamas, lai radītu efektīvu kavitāciju. Hielscher Ultrasonic ražo augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcējus, kas var viegli izveidot 200 μm amplitūdas nepārtrauktā 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām Hielscher piedāvā noteiktas augstas amplitūdas sonotrodes (zondes).
Kavitācijas pastiprināšanai tiek izmantoti presējami ultraskaņas reaktori un plūsmas šūnas. Pieaugot spiedienam, kavitācijas un kavitācijas bīdes spēki kļūst destruktīvāki un tādējādi uzlabo ultraskaņas ekstrakcijas efektus.
Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamiskajiem bīdes spēkiem
Ultraskaņas ekstrakcijas ietekme
Ultraskaņas šūnu darbības traucējumi un masas pārneses palielināšanās
Ultraskaņa var palīdzēt ekstrakcijas procesiem gan ar šūnu darbības traucējumiem, gan uzlabojot masas pārnesi robežslānī, kas apņem cieto matricu.
Sonoporācija, šūnu sienu un membrānu perforācija, uzlabo šūnu sienu un membrānu caurlaidību un bieži vien ir starpposms, pirms šūnas tiek pilnībā izjauktas ar ultraskaņu.
Ultraskaņas izraisītās kavitācijas mehāniskā iedarbība, piemēram, siltuma un spiediena starpības, trieciena viļņi, bīdes spēki, šķidruma strūklas un mikrostraumēšana, pastiprina šķīdinātāja iekļūšanu šūnu iekšpusē un uzlabo masas pārnesi starp šūnu un šķīdinātāju, lai starpšūnu materiāli tiktu pārnesti šķīdinātājā.
Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsvirziena sekcija (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]
Ultraskaņas homogenizators UIP2000hdT (2kW) ar nepārtraukti maisāmu sērijveida reaktoru
Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas
Hielscher Ultrasonics procesori ir augstas veiktspējas ekstrakcijas sistēmas, kas ir vienkāršas un drošas darbam. Saskaņā ar jūsu izejvielām, procesa jaudām un izejas mērķi Hielscher piedāvā jums vispiemērotāko ultrasonikatoru. Mūsu produktu portfelis svārstās no kompaktiem, jaudīgiem rokas ultrasonikatoriem virs galda sistēmas līdz pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas vienībām, kas spēj apstrādāt vairākas tonnas stundā.
Hielscher Ultrasonics nosūcējus var izmantot partijas un nepārtrauktai inline ekstrakcijai, un tos var izmantot kombinācijā ar jebkuru šķīdinātāju.
Ir pieejami dažādi piederumi, piemēram, dažādu izmēru un formu sonotrodes (zondes), pastiprinātāja ragi, plūsmas šūnas ar dažādiem tilpumiem un ģeometrijām, pieslēdzami temperatūras un spiediena sensori un daudzi citi sīkrīki, lai apkopotu ideālu ultraskaņas iestatījumu jūsu ekstrakcijas procesam.
Visi mūsu digitālie modeļi ir aprīkoti ar inteliģentu programmatūru, kas ļauj pielāgot, uzraudzīt un iestatīt ekstrakcijas parametrus. Pateicoties precīzai amplitūdas, ultraskaņas apstrādes laika un darba ciklu kontrolei, var sasniegt optimālus procesa rezultātus, piemēram, izcilu ražu un augstāko ekstrakta kvalitāti. Ultraskaņas apstrādes procesa automātiskā datu ierakstīšana ir pamats procesa standartizācijai un reproducējamībai / atkārtojamībai, kas 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 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Augstas jaudas ultraskaņas homogenizatori no Lab līdz pilots un Rūpniecības mērogs.
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, kurus ir vērts zināt
Botāniskie ekstrakti
Botāniskie ekstrakti ir bioaktīvi savienojumi, kas ir izolēti no augu materiāla, piemēram, garšaugiem, ziediem, lapām, kātiem, saknēm un citām augu daļām. Bioaktīvie savienojumi, piemēram, vitamīni, antioksidanti, polifenoli, polisaharīdi, kanabinoīdi un citas augu molekulas, tiek izmantoti kā funkcionālās pārtikas piedevas, uztura bagātinātāji, kosmeceitiskie līdzekļi, farmaceitiskie līdzekļi, kā arī dabiskās krāsvielas.