Ultrasonication pārspēj citas ekstrakcijas metodes pēc ātruma
Ātra ultraskaņas ekstrakcijas procedūra un no tās izrietošais laika ietaupījums ekstrakta ražošanā ir viena no daudzajām priekšrocībām, ko sniedz bioaktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija no augiem. Ultraskaņas ekstrakcija ir zinātniski salīdzināta ar alternatīvām ekstrakcijas metodēm, piemēram, superkritisko CO2 ekstrakciju, macerāciju, siltuma refluksu, Soksletu vai mikroviļņu ekstrakciju, un pētījumu rezultāti pierāda ultraskaņas ievērojamo 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 ārkārtas vispārējo efektivitāti no augu materiāliem.
Zemāk jūs varat atrast zinātnisko pētījumu ziņojumu izvēli, kurā ultraskaņas ekstrakcija (arī ultraskaņas ekstrakcija / UAE) tika salīdzinātas ar citām ekstrakcijas metodēm, piemēram, macerāciju, Soksletu, siltuma refluksu, superkritisko CO2un mikroviļņu ekstrakcija.
Ultrasonicator UP400St botānisko vielu ātrgaitas ekstrakcijai partijas režīmā
| Ekstrakcijas pieteikums | Ultraskaņas ekstrakcijas laiks | Alternatīvas ekstrakcijas metodes laiks | Papildu informācija | Avots |
|---|---|---|---|---|
| Antocianīna ekstrakcija no mirtu ogām | 5 min | 15 min mikroviļņu krāsns |
ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo atstāj ieguvi | 5-30 min | 15-90 min macerācija |
Ultrasonicator UIP1000hdT "Mēs varam redzēt, ka no 5 līdz 30 minūtēm ultraskaņas apstrādes raža ir vienāda ar parastās macerācijas ražu 15 līdz 90 min: UAE prasa trešdaļu 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 |
Ultrasonicator UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Bioaktīvo fenolu ekstrakcija no Malva sylvestris lapām | 49 min 48 ° C pie 110W |
5 h Satraukta gultas ekstrakcija pie 150 apgr./min |
ultrasonicator UP200S HPLC analīze atklāja, ka bioaktīvo fenolu koncentrācija ievērojami palielinājās (p≺0,05) optimālā līmenī UAE Nosacījumiem. |
Bimakr et al., 2017 |
| Lipīdu ekstrakcija no ziemas melones (Benincasa hispida) sēklām | ∼36 min | Superkritiskā oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena svārstību tehniku (SCE-PST) (∼50 min), superkritiskais CO2 (∼97 min), un parasto Soksleta ekstrakciju (∼360 min) | Superkritiskā oglekļa dioksīda (sCO) salīdzinājums2), ekstrakcija ar ultraskaņas palīdzību (UAE), superkritiskā oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena svārstību tehniku (SCE-PST) un Soxhlet ekstrakcija parāda, ka AAE ir visefektīvākā un ātrākā ekstrakcijas tehnika. | (2015) |
Superkritiskā oglekļa dioksīda (sCO) salīdzinājums2), ekstrakcija ar ultraskaņas palīdzību (UAE), superkritiskā oglekļa dioksīda ekstrakcija apvienojumā ar spiediena svārstību tehniku (SCE-PST) un Soksleta ekstrakcija parāda, ka UAE ir visefektīvākā un ātrākā ekstrakcijas tehnika.
- augsta ekstrakcijas efektivitāte
- Izcilas ekstrakcijas ražas
- ātrs process
- Zema temperatūra
- Piemērots termolabilu savienojumu ieguvei
- Savietojams ar jebkuru šķīdinātāju
- Zems enerģijas patēriņš
- Zaļā ekstrakcijas tehnika
- Vienkārša un droša lietošana
- Zemas investīciju un darbības izmaksas
- 24/7 darbība lieljaudas režīmā
Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji savienojumu ekspresizolēšanai
Hielscher modernākā ultraskaņas iekārta ļauj ātri ekstrahēt augstas kvalitātes bio-molekulas no augiem. Pilnīga kontrole pār procesa parametriem, piemēram, amplitūdu, temperatūru, spiedienu un enerģijas patēriņu, nodrošina visefektīvākos un maigākos ekstrakcijas apstākļus, radot nebojātus, ļoti bioaktīvus ekstraktus. Optimizējot ultraskaņas ekstrakcijas parametrus, piemēram, izejvielu daļiņu izmēru, šķīdinātāja veidu, cieto un šķīdinātāju attiecību un ekstrakcijas laiku, var optimizēt, lai iegūtu visaugstāko efektivitāti un labākos kopējos rezultātus. Tā kā ultraskaņas ekstrakcija ir netermiska ekstrakcijas metode, var izvairīties no bioaktīvo sastāvdaļu termiskās degradācijas, kā rezultātā tiek iegūta izcila ekstrakta kvalitāte.
Kopumā tādas priekšrocības kā augsta ražība, īss ekstrakcijas laiks, zema ekstrakcijas temperatūra un samazinātas šķīdinātāja prasības padara ultraskaņu par vēlamo ekstrakcijas metodi.
Ultrasoniction pārspēj mikroviļņu krāsni antocianīna ekstrakcijā no mirtu ogām. Ultraskaņas apstrāde ir trīs reizes ātrāka nekā mikroviļņu ekstrakcija.
Ultraskaņas salīdzinājums ar 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 bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no botāniskajiem produktiem, 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 laboratorijas, stenda un pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām, kas ir viegli pieejamas, ultraskaņas ekstrakcija mūsdienās ir labi izveidota un uzticama tehnoloģija. Hielscher ultraskaņas nosūcēji tiek uzstādīti visā pasaulē rūpnieciskās pārstrādes iekārtās pārtikas un farmācijas kvalitātes bioaktīvo savienojumu ražošanai.
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!
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus sajaukšanas lietojumiem, dispersijai, emulgācijai un ekstrakcijai laboratorijā, izmēģinājuma un rūpnieciskā 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, kurus 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 bioaktīviem savienojumiem (t.i., mērķa savienojumiem), to polaritāti, šķīdību, siltuma jutību un citiem faktoriem. Pielāgojot ultraskaņas procesu tieši noteiktam savienojumam vai dažādiem savienojumiem, var izvēlēties ideālāko iestatījumu, lai iegūtu ārkārtīgi augstas kvalitātes ekstraktu.
Ultraskaņas viļņi, kas savienoti šķidrumā vai vircā, rada intensīvas vibrācijas un akustisko kavitāciju. Akustisko jeb ultraskaņas kavitāciju nosaka lokāli sastopami ļoti augsta spiediena diferenciāļi, bīdes spēki un šķidruma strūklas. Šie spēki izjauc šūnu sienas, izjauc augu šūnas un pastiprina masas pārnesi starp šūnu iekšpusi 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 Lab līdz rūpnieciskais izmērs.