Ultrasone extractie en het werkingsprincipe

Ultrasone extractie is de voorkeurstechniek om bioactieve bestanddelen uit botanische middelen te isoleren. Sonicatie zorgt voor een volledige extractie en daardoor worden superieure extracten verkregen in een zeer korte extractietijd. Omdat het zo'n efficiënte extractiemethode is, is ultrasone extractie kosten- en tijdbesparend, terwijl het extracten van hoge kwaliteit oplevert die worden gebruikt voor voeding, supplementen en geneesmiddelen.

ultrasone extractie

Ultrasone extractie wordt gebruikt in de voedingsmiddelen-, voedingssupplementen- en farmaceutische industrie om bioactieve stoffen zoals vitaminen, polyfenolen, polysachariden, cannabinoïden en andere fytochemicaliën uit plantaardige producten vrij te maken. De extractie met behulp van ultrasoon geluid is gebaseerd op het werkingsprincipe van akoestische of ultrasone cavitatie.

Voordelen van ultrasone extractie

  • hoge opbrengsten
  • Superieure kwaliteit
  • Extracten met een volledig spectrum
  • snelle procedure
  • Compatibel met elk oplosmiddel
  • eenvoudig en veilig te bedienen
  • lineaire schaalbaarheid
  • milieuvriendelijk
  • Snelle ROI

 

In deze presentatie laten we je kennismaken met de productie van botanische extracten. We leggen uit wat de uitdagingen zijn bij het produceren van botanische extracten van hoge kwaliteit en hoe een sonicator u kan helpen deze uitdagingen te overwinnen. Deze presentatie laat zien hoe ultrasone extractie werkt. U leert welke voordelen u kunt verwachten bij het gebruik van een sonicator voor extractie en hoe u een ultrasone extractor kunt implementeren in uw productie van extracten.

Ultrasone botanische extractie - Hoe sonicators gebruiken om botanische verbindingen te extraheren

Video miniatuur

 

Informatieaanvraag




Let op onze privacybeleid.


 

Ultrasone extractors zoals de UP400St (400 W, 24 kHz) intensiveren conventionele botanische extractie op waterbasis en zijn geweldig voor de productie van botanische extracten, tincturen en infusies.

Ultrasone sonde UP400St voor de extractie van botanische verbindingen voor de productie van tincturen en botanische infusies.

Hoe werkt akoestische cavitatie?

Ultrasone homogenisator UP400St voor extractie Ultrasone extractie wordt bereikt wanneer ultrageluidsgolven met een hoog vermogen en een lage frequentie worden gekoppeld aan een slurry die bestaat uit botanisch materiaal in een oplosmiddel. Ultrasone golven met een hoog vermogen worden via een ultrasone processor van het probe-type aan de slurry gekoppeld. Ultrasone golven met hoge energie bewegen door de vloeistof en creëren afwisselend hoge- en lagedrukcycli, wat resulteert in het fenomeen van akoestische cavitatie. Akoestische of ultrasone cavitatie leidt plaatselijk tot extreme temperaturen, drukken, verwarmings-/koelsnelheden, drukverschillen en hoge schuifkrachten in het medium. Wanneer cavitatiebellen imploderen op het oppervlak van vaste stoffen (zoals deeltjes, plantencellen, weefsels enz.), veroorzaken microstralen en botsingen tussen de deeltjes effecten zoals oppervlakteschil, erosie, afbraak van deeltjes, sonoporatie (de perforatie van celwanden en celmembranen) en celdisruptie. Daarnaast creëert de implosie van cavitatiebellen in vloeibare media macroturbulenties en micromixing. Ultrasone bestraling is een efficiënte manier om massatransferprocessen te verbeteren, omdat sonicatie cavitatie en verwante mechanismen tot gevolg heeft, zoals microbewegingen door vloeistofstralen, compressie en decompressie in het materiaal met de daaropvolgende verstoring van celwanden, evenals hoge verwarmings- en koelsnelheden.
Ultrasone sondes kunnen zeer hoge amplitudes genereren, wat nodig is om cavitatie met impact te genereren. Hielscher Ultrasonic produceert hoogwaardige ultrasone extractoren, die gemakkelijk amplitudes van 200 µm kunnen genereren bij continue 24/7 werking. Voor nog hogere amplitudes biedt Hielscher specifieke hoge amplitude sonotrodes (sondes).
Onder druk te zetten ultrasone reactoren en flowcellen worden gebruikt om de cavitatie te intensiveren. Met toenemende druk worden cavitatie en cavitatieschuifkrachten destructiever en verbeteren daardoor de ultrasone extractie-effecten.

Ultrasone / akoestische cavitatie creëert zeer intense krachten die de celwanden openen, bekend als lysis (Klik om te vergroten!)

Ultrasone extractie is gebaseerd op akoestische cavitatie en de bijbehorende hydrodynamische schuifkrachten

Deze videoclip toont de efficiënte extractie van bioactieve bestanddelen uit medicinale paddenstoelen. De Hielscher ultrasone homogenisator UP400St wordt veel gebruikt om paddenstoelenextracten van hoge kwaliteit te produceren.

Ultrasone extractie van bioactieve bestanddelen uit medicinale paddenstoelen

Video miniatuur

Effecten van ultrasone extractie

Ultrasone celverstoring en toename van massaoverdracht
Ultrasoon geluid kan extractieprocessen ondersteunen, zowel door celdisruptie als door het verbeteren van de massaoverdracht in de grenslaag rond de vaste matrix.
Sonoporatie, het perforeren van celwanden en membranen, verbetert de doorlaatbaarheid van de celwanden en membranen en is vaak een tussenstap voordat cellen volledig worden verstoord door sonicatie.
De mechanische effecten van door ultrageluid veroorzaakte cavitatie, zoals warmte- en drukverschillen, schokgolven, schuifkrachten, vloeistofstralen en microstroming, intensiveren de penetratie van het oplosmiddel in het inwendige van de cel en verbeteren de massaoverdracht tussen cel en oplosmiddel, zodat de intercellulaire materialen in het oplosmiddel terechtkomen.

Ultrasone verstoorders worden gebruikt voor extracties uit fyto-bronnen (bijv. planten, algen, schimmels)

Ultrasone extractie uit plantencellen: de microscopische dwarsdoorsnede (TS) toont het werkingsmechanisme tijdens ultrasone extractie uit cellen (vergroting 2000x) [bron: Vilkhu et al. 2011].

Ultrasone processor UIP2000hdT (2kW) met geroerde batchreactor

Ultrasone homogenisator UIP2000hdT (2kW) met continu geroerde batchreactor

apparatuur voor ultrasone extractie

Hielscher ultrasoonprocessoren zijn krachtige afzuigsystemen die eenvoudig en veilig te bedienen zijn. In overeenstemming met uw grondstof, procescapaciteiten en outputdoelstelling biedt Hielscher u de meest geschikte ultrasoonmachine. Ons productassortiment varieert van compacte, krachtige handbediende ultrasoonapparaten via werkbanksystemen tot volledig industriële ultrasoonapparaten die meerdere tonnen per uur kunnen verwerken.
Hielscher ultrasone extractors kunnen worden gebruikt voor batch- en continue inline-extractie en kunnen worden gebruikt in combinatie met elk oplosmiddel.
Diverse accessoires zoals sonotrodes (sondes) van verschillende maten en vormen, boosterhoorns, flowcellen met verschillende volumes en geometrieën, insteekbare temperatuur- en druksensoren en vele andere gadgets zijn verkrijgbaar om de ideale ultrasone opstelling voor uw extractieproces samen te stellen.
Al onze digitale modellen zijn uitgerust met intelligente software, waarmee je extractieparameters kunt aanpassen, controleren en instellen. Dankzij de nauwkeurige regeling van amplitude, sonicatietijd en bedrijfscycli kunnen optimale procesresultaten worden bereikt, zoals een superieure opbrengst en de hoogste extractkwaliteit. De automatische gegevensregistratie van het sonicatieproces vormt de basis voor processtandaardisatie en reproduceerbaarheid/herhaalbaarheid, die vereist zijn voor Good Manufacturing Practices (GMP).

De industriële ultrasoonprocessoren van Hielscher Ultrasonics kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in een 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotroden verkrijgbaar. De robuustheid van Hielscher ultrasoonapparatuur maakt een 24/7 werking mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:

Batchvolume Debiet Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml/min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L/min UIP2000hdT
10 tot 100 liter 2 tot 10 l/min UIP4000hdT
n.v.t. 10 tot 100 l/min UIP16000
n.v.t. groter cluster van UIP16000
Ultrasone botanische extractie geeft hogere opbrengsten. De Hielscher UIP2000hdT, 2000 watt homogenisator is krachtig genoeg om gemakkelijk batches van 10 liter tot 120 liter te extraheren.

Ultrasone extractie van planten - 30 liter batch

Video miniatuur

Neem contact met ons op! / Vraag het ons!

Meer informatie aanvragen

Gebruik het onderstaande formulier om meer informatie aan te vragen over ultrasone processors, toepassingen en prijzen. We bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze privacybeleid.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor dispergeren, emulgeren en celextractie.

Krachtige ultrasone homogenisatoren van lab naar piloot en industrieel schaal.



Literatuur / Referenties

 

Wetenswaardigheden

botanische extracten

Botanische extracten zijn bioactieve verbindingen die worden geïsoleerd uit plantaardig materiaal zoals kruiden, bloemen, bladeren, stengels, wortels en andere plantendelen. Bioactieve bestanddelen zoals vitaminen, antioxidanten, polyfenolen, polysacchariden, cannabinoïden en andere plantaardige moleculen worden gebruikt als functionele voedingsadditieven, nutraceutica, cosmeceutica, geneesmiddelen en natuurlijke kleurstoffen.

We bespreken graag uw proces.

Let's get in contact.