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.
- 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

Ultrasone sonde UP400St voor de extractie van botanische verbindingen voor de productie van tincturen en botanische infusies.
Hoe werkt akoestische cavitatie?
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.
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 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 |
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!

Krachtige ultrasone homogenisatoren van lab naar piloot en industrieel schaal.
Literatuur / Referenties
- 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.
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.