Ultrasonication Pārspēj citas ekstrakcijas metodes pēc ātruma
Ātrā ultraskaņas ekstrakcijas procedūra un no tās izrietošais laika ietaupījums ekstraktu ražošanā ir viena no daudzajām bioaktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocībām no augiem. Ultraskaņas ekstrakcija ir zinātniski salīdzināta ar alternatīvām ekstrakcijas metodēm, piemēram, superkritisku CO2 ekstrakciju, macerāciju, siltuma refluksu, Soksletu vai mikroviļņu ekstrakciju, un pētījumu rezultāti pierāda ievērojamu ultrasonication priekšrocību attiecībā uz ekstrakcijas ātrumu un ražu.
Ultrasonication kā ātra ekstrakcijas procedūra
Bioaktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija ir labi pazīstama ar augstu ražu, augstas kvalitātes ekstraktiem, īsu ekstrakcijas laiku, zemu enerģijas patēriņu un spēju strādāt ar ļoti viegliem šķīdinātājiem. Visi šie faktori veicina bioaktīvo sastāvdaļu ultraskaņas ekstrakcijas no augu materiāliem ārkārtas vispārējo efektivitāti.
Zemāk jūs varat atrast zinātnisko pētījumu ziņojumu izlasi, kurā ultraskaņas ekstrakcija (arī ultraskaņas atbalstīta ekstrakcija / UAE) salīdzināja ar citām ekstrakcijas metodēm, piemēram, macerāciju, Soksletu, siltuma refluksu, superkritisku CO2un mikroviļņu krāsns ekstrakciju.
ultrasonicator UP400St botānikas ātrai ekstrakcijai partijas režīmā
| Ekstrakcijas pieteikums | Ultraskaņas ekstrakcijas laiks | Alternatīvās ekstrakcijas metodes laiks | Papildu informācija | Avots |
|---|---|---|---|---|
| Antocianīna ekstrakcija no miršu ogām | 5 min | 15 min Mikroviļņu |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo lapu ekstrakcija | 5-30 min | 15-90 min Maceration Maceration |
Ultrasonikators UIP1000hdT "Mēs redzam, ka no 5 līdz 30 min ultraskaņas apstrādes raža ir līdzvērtīga parastās macerācijas ražai 15 līdz 90 min: UAE nepieciešama trešdaļa laika, lai iegūtu lapu šķīstošo materiālu parastajā macerācijā." |
Petigny et al., 2013 |
| Kopējo fenolu un flavonoīdu ekstrakcija no salvijas | 11 min | 30 min parastā ekstrakcija ar ūdens vannas kratītāju 60 ° C temperatūrā |
Ultraskaņas nosūcēji UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Olīvu lapu polifenolu ekstrakcija | 21 min | 60min parastā siltuma atteces ekstrakcija |
ultrasonikators UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Bioaktīvo fenolu ekstrakcija no Malva sylvestris lapām | 49 min 48°C pie 110W |
5 h uzbudinātas gultas ekstrakcija pie 150 apgr./min |
Ultrasonicator UP200S HPLC analīze atklāja, ka bioaktīvo fenolu koncentrācija ievērojami palielinājās (p≺0,05) optimālā UAE Nosacījumiem. |
Bimakr et al., 2017 |
| Lipīdu ekstrakcija no Ziemas melones (Benincasa hispida) sēklām | ∼36 min | Superkritiska oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena šūpošanās tehniku (SCE-PST) (∼50 min), superkritisks CO2 (∼97 min) un parasto Soksleta ekstrakciju (∼360 min) | superkritiskā oglekļa dioksīda (sCO) salīdzinājums2), ultraskaņas ekstrakcija (UAE), superkritiska oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena šūpošanās tehniku (SCE-PST), un Soksleta ekstrakcija liecina, ka AAE ir visefektīvākā un ātrākā ekstrakcijas tehnika. | Bimakr et al. (2015) |
superkritiskā oglekļa dioksīda (sCO) salīdzinājums2), ultraskaņas ekstrakcija (UAE), superkritiska oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena šūpošanās tehniku (SCE-PST) un Soksleta ekstrakcija rāda , ka UAE ir visefektīvākā un ātrākā ekstrakcijas tehnika.
- Augsta ekstrakcijas efektivitāte
- Izcila ekstrakcijas raža
- ātrs process
- Zemas temperatūras
- Piemērots termolabiles savienojumu ekstraktam
- Saderīgs ar jebkuru šķīdinātāju
- Zems enerģijas patēriņš
- Zaļās ekstrakcijas tehnika
- Viegla un droša ekspluatācija
- Zems investīciju un darbības izmaksas
- 24/7 ekspluatācija saskaņā ar lieljaudas
Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji savienojumu ekspresizolācijai
Hielscher modernās ultraskaņas iekārtas ļauj ātri iegūt augstas kvalitātes bio-molekulas no augiem. Pilnīga kontrole pār procesa parametriem, piemēram, amplitūdu, temperatūru, spiedienu un ievadīto enerģiju, ļauj visefektīvākajiem un maigākajiem ekstrakcijas apstākļiem radīt nebojātus, ļoti bioaktīvus ekstraktus. Optimizējot ultraskaņas ekstrakcijas parametrus, piemēram, izejvielu daļiņu izmēru, šķīdinātāja veidu, cietās vielas un šķīdinātāja attiecību un ekstrakcijas laiku, var optimizēt augstākajai efektivitātei un labākajiem vispārējiem rezultātiem. Tā kā ultraskaņas ekstrakcija ir netermiska ekstrakcijas metode, var izvairīties no bioaktīvo sastāvdaļu termiskās degradācijas, kā rezultātā iegūst izcilu ekstrakta kvalitāti.
Kopumā tādas priekšrocības kā augsta raža, īss ekstrakcijas laiks, zema ekstrakcijas temperatūra un samazinātas šķīdinātāja prasības padara ultraskaņu par vēlamo ekstrakcijas metodi.
Ultrasoniction pārspēj mikroviļņu krāsni antocianīna ekstrakcijā no miršu ogām. Ultraskaņas apstrāde ir trīs reizes ātrāka nekā mikroviļņu ekstrakcija.
Ultraskaņas salīdzinājums pret parasto ar ūdens vannas kratītāju parāda ievērojami samazinātu ekstrakcijas laiku kopējiem fenoliem un flavonoīdiem no salvijas, kad tiek izmantota ultraskaņas ekstrakcija. Ultraskaņas ekstrakcija prasa tikai vienu trešdaļu no ekstrakcijas laika ar ūdens vannas kratītāju.
Ultraskaņas ekstrakcija: izveidota laboratorijā un rūpniecībā
Ultraskaņas ekstrakcija tiek plaši izmantota jebkura veida bioloģiski aktīva savienojuma ekstrakcijai no botānikas, sēnēm, aļģēm, baktērijām un zīdītāju šūnām. Ultraskaņas ekstrakcija ir izveidota kā vienkārša, rentabla un ļoti efektīva, kas izceļas ar citām tradicionālām ekstrakcijas metodēm ar augstāku ekstrakcijas ražu un īsāku apstrādes ilgumu.
Ar laboratoriju, solu un pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām, kas ir viegli pieejamas, ultraskaņas ekstrakcija mūsdienās ir labi izveidota un uzticama tehnoloģija. Hielscher ultraskaņas nosūcēji ir uzstādīti visā pasaulē rūpnieciskās pārstrādes iekārtās pārtikas un farmācijas kvalitātes bioloģiski aktīvo savienojumu ražošanai.
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!
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus lietojumprogrammu sajaukšanai, dispersijai, emuulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijā, pilotā un rūpnieciskajā mērogā.
Literatūra/atsauces
- 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.
Fakti ir vērts zināt
Ultraskaņas ekstrakcijas darba princips
Ultraskaņas ekstrakcija ir plaši izmantota metode, lai izolētu un atdalītu bioaktīvos komponentus no augu materiāliem. Tā kā ultraskaņas apstrāde ir saderīga ar jebkura veida šķīdinātāju, ultraskaņas ekstrakcijas procedūru var optimāli izstrādāt attiecībā uz bioloģiski aktīviem savienojumiem (t.i., mērķa savienojumiem), to polaritāti, šķīdību, siltuma jutību un citiem faktoriem. Pielāgojot ultraskaņas apstrādes procesu tieši noteiktam savienojumam vai dažādiem savienojumiem, ideālāko iestatījumu var izvēlēties, lai iegūtu ārkārtīgi augstas kvalitātes ekstraktu.
Ultraskaņas viļņi, kas savienoti šķidrumā vai vircā, rada intensīvas vibrācijas un akustisko kavitāciju. Akustisko aka ultraskaņas kavitāciju nosaka lokāli sastopamie ārkārtīgi augstspiediena diferenciāļi, bīdes spēki un šķidruma strūklas. Šie spēki salauž šūnu sienas, traucē augu šūnas un pastiprina masas pārnesi starp šūnu interjeru un šķīdinātāju. Tādējādi bioaktīvās sastāvdaļas efektīvi izdalās apkārtējā šķīdinātājā, no kurienes mērķa molekulas var viegli izolēt un attīrīt (piemēram, ar rotora iztvaikošanu, tvaika destilāciju vai HPLC).
Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsvirziena sekcija (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x)
[avots: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.