Om binnen een korte extractietijd hoogwaardige extracten van botanische planten met een hoge efficiëntie te produceren, d.w.z. een hoge opbrengst aan hoogwaardige extracten, is een hoogwaardige extractietechniek nodig. Ultrasone extractie is een procesintensiverende techniek, die het mogelijk maakt een breed scala van grondstoffen te gebruiken en op een snelle en kosteneffectieve manier een hoge opbrengst aan superieure extracten te produceren.

Hoogwaardige botanische extracten met ultrageluidskracht

Wanneer een specifieke bioactieve verbinding of een bioactieve fractie uit een botanische stof wordt geëxtraheerd, beïnvloeden verschillende factoren het extractieproces. Naast de extractietechnologie (bv. ultrasone extractie) zijn de polariteit van het oplosmiddel, de grondstof en de voorbehandeling daarvan, de verhouding vast/vloeibaar (d.w.z. de verhouding plantmateriaal/oplosmiddel), de extractietijd en de temperatuur belangrijke procesfactoren die zorgvuldig in overweging moeten worden genomen. Ultrasoon geassisteerde extractie (UAE) maakt ideale verwerkingsomstandigheden mogelijk, die worden gekenmerkt door mildheid en hoge efficiëntie tegelijk. Vrije keuze van milde oplosmiddelen of extractie met koud water, lage temperaturen en korte verwerkingstijden maken van ultrasone extractie de superieure extractietechniek, die thermische of chemische degradatie van de bioactieve moleculen voorkomt. Bovendien kan UAE de volledige beschikbare hoeveelheid bioactieve moleculen uit de plantaardige grondstof vrijmaken. Daarom is ultrasone extractie de meest gebruikte extractietechniek voor de productie van extracten met een hoge potentie.

Wat maakt ultrasone extractie superieur?

Ultrasonisch ondersteunde extractie (UAE) is een zeer efficiënte extractietechniek, die gebaseerd is op zuiver mechanische krachten. Ultrasone of akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door intense afschuifkrachten en plaatselijk optredende hoge temperatuur- en drukverschillen. Deze zeer intense cavitatiekrachten veroorzaken zogenaamde sonoporatie, dat wil zeggen het ontstaan van nieuwe en de vergroting van bestaande poriën in het celmembraan, alsmede de verstoring van plantencelstructuren. De ultrasonisch geïntensiveerde stroom van oplosmiddel in en uit het celinterieur draagt bij tot de snelle en volledige vrijgave van de plantaardige stoffen. Omdat uitsluitend mechanische krachten worden gebruikt, verandert UAE de botanische moleculen niet via chemicaliën of intense warmtebehandeling en voorkomt daardoor chemische of door warmte veroorzaakte veranderingen van de bioactieve stoffen die in botanische middelen worden aangetroffen. Als gevolg daarvan levert ultrasone extractie extracten van hoge kwaliteit met een volledig spectrum op, die de volledige effecten van gecombineerde botanische stoffen bieden, het zogenaamde entourage-effect.
Ultrasone extractie: milde, niet-thermische, maar zeer efficiënte techniek voor hoge opbrengsten van extracten van topkwaliteit.

Vergelijking van ultrasone extractie met andere technieken

Ultrasone extractie is een veelgebruikte techniek om bioactieve verbindingen zoals antioxidanten, polyfenolen, polysacchariden, eiwitten, lipiden, cannabinoïden en andere fytochemicaliën uit plantaardige materialen vrij te maken en te isoleren.Sonificatie is de voorkeursmethode wegens de talrijke voordelen, zoals een hoog/volledig extractierendement, snelle, niet-thermische verwerking, compatibiliteit met vrijwel alle oplosmiddelen (bv. water, ethanol, methanol, isopropanol, plantaardige oliën, glycerine enz.), eenvoudige en veilige werking, weinig onderhoud, enz.
In de onderstaande tabel wordt ultrasone extractie vergeleken met andere conventionele extractiemethoden, waarbij de voordelen van UAE worden onderstreept.

Waarom is ultrasone extractie zo efficiënt?

Het extractieversterkende mechanisme van ultrageluid wordt voornamelijk toegeschreven aan het verschijnsel van akoestische cavitatie. Ultrasone cavitatie veroorzaakt botsingen tussen deeltjes van de plantaardige biomassa, wat resulteert in interparticulaire fractionering en verkleining van de deeltjesgrootte. Wanneer de cavitatiebelletjes op het oppervlak van de plantaardige vaste stoffen bezwijken, vergroten erosie en sonoporatie het deeltjesoppervlak verder. De daardoor geïntensiveerde massaoverdracht vergemakkelijkt het vrijkomen van moleculen zoals eiwitten, lipiden, suikers, vitaminen, antioxidanten, fytochemicaliën en voedingsvezels. Door ultrasone trillingen opgewekte afschuifkrachten verbeteren de penetratie van het oplosmiddel in de cellulaire matrix van de botanische stof en verbeteren de permeabiliteit van de celmembranen. Deze mechanismen van ultrasoon vermogen zijn verantwoordelijk voor de aanzienlijke procesintensivering die wordt bereikt wanneer ultrasoon vermogen wordt toegepast voor botanische extractie.

Krijg technische informatie over Hielscher ultrasoonafzuigers en hun voordelen!

Hielscher Ultrasonics ontwerpt, fabriceert en distribueert hoogwaardige ultrasone extractoren voor batch- en continue verwerking op elke productieschaal. Naast de hoogste technische normen en uitstekende robuustheid en 24/7/365 werking voor een zeer efficiënte werking, zijn Hielscher ultrasooninstallaties eenvoudig en betrouwbaar te bedienen. Hoge efficiency, slimme software, intuïtief menu, automatische dataprotocollering en browser-afstandsbediening zijn slechts enkele kenmerken die Hielscher extractoren onderscheiden van andere extractie apparatuur.

Voordelen van Hielscher ultrasoonafzuigers

rendement

• hogere opbrengsten
• Snel extractieproces – binnen enkele minuten
• Hoge kwaliteit extracten – milde, niet-thermische extractie
• Groene oplosmiddelen (water, ethanol, glycerine, plantaardige oliën enz.)

Eenvoud

• Plug 'n’ Spelen - Opzetten en trainen binnen enkele uren
• Hoge doorvoer - Voor grootschalige afzuigkapproductie
• Batchgewijs of continu inline-gebruik
• Eenvoudige installatie - Ondersteunt meerdere voltages, en slechts een aansluiting van vier slangen
• Beweegbaar
• Lineaire schaalvergroting - voeg een ander ultrasoon systeem parallel toe om de capaciteit te verhogen.
• Bewaking en bediening op afstand - via PC, smartphone of tablet
• Geen procesbegeleiding nodig - Opstelling en uitvoering
• Hoogwaardige prestaties - ontworpen voor een continue 24/7 productie
• Robuustheid en weinig onderhoud
• hoge kwaliteit – ontworpen en gebouwd in Duitsland
• Snel laden en lossen tussen batches
• makkelijk schoon te maken

veiligheid

• Eenvoudig en veilig in gebruik
• Oplosmiddelvrije of oplosmiddelhoudende extractie (water, ethanol, plantaardige oliën, glycerine, enz.).
• Geen hoge druk en temperaturen
• ATEX-gecertificeerde explosieveilige systemen zijn beschikbaar.
• Gemakkelijk te bedienen (ook via afstandsbediening)

Oplosmiddelen voor ultrasone extractie
Kies het ideale oplosmiddel voor uw extractieproces: water, mengsel van water en alcohol, isopropylalcohol, hexaan, ethanol, methanol, butaan, plantaardige oliën, glycerine,
niet-giftige oplosmiddelen, alsmede alle andere standaardoplosmiddelen zijn compatibel met ultrasone extractie.
Ultrasone koud-water extractie: Hoewel water technisch gezien een oplosmiddel is, het zogenaamde universele oplosmiddel, wordt een extractie op basis van water in het algemeen beschouwd als een extractie zonder oplosmiddelen. Bij een ultrasone extractie zonder oplosmiddelen zijn geen vreemde stoffen nodig. De slurry van water en plantaardig materiaal wordt met ultrasone trillingen gekarakteriseerd om de celwanden van de plant te breken, zodat de bioactieve moleculen in het water (oplosmiddel) vrijkomen. Sonificeren is een zuiver mechanische methode, die de grondstof en het extract niet chemisch verandert. Daarom is ultrasone extractie de techniek bij uitstek om botanische extracten van hoge kwaliteit te produceren.

Sonde-type ultrasoonapparaat UIP1000hdT met roerder voor de productie van botanische extracten zoals cannabinoïden (bv. CBD, THC, CBG)

 
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone extractoren bij benadering (batch- en doorstroomverwerking):