Hielscher Echografietechniek

Ultrasone extractie en het werkingsprincipe ervan

Ultrasone extractie is de voorkeurstechniek om bioactieve verbindingen uit botanische middelen te isoleren. Sonication bereikt een volledige extractie en daardoor worden superieure extractieresultaten verkregen in een zeer korte extractietijd. Omdat het zo'n efficiënte extractiemethode is, is ultrasone extractie kosten- en tijdbesparend, terwijl het resulteert in hoogwaardige extracten, die worden gebruikt voor voeding, supplementen en farmaceutische producten.

Ultrasone extractie

Ultrasone extractie wordt gebruikt in de voedingsmiddelen-, voedingssupplementen- en farmaceutische industrie om bioactieve verbindingen zoals vitaminen, polyfenolen, polysacchariden, cannabinoïden en andere fytochemicaliën uit botanische producten vrij te geven. De ultrasone extractie is gebaseerd op het werkingsprincipe van akoestische of ultrasone cavitatie.

Ultrasone extractie wordt veel gebruikt voor de productie van botanische extracten zoals CBD uit cannabis en hennep. Ultrasoon is zeer efficiënt en snel.

Ultrasone extractie van plantaardige stoffen zoals CBD uit Cannabis

Hoe werkt akoestische cavitatie?

Ultrasone homogenisator UP400St voor extractie Ultrasone extractie wordt bereikt wanneer krachtige, laagfrequente ultrasone golven worden gekoppeld tot een slurry bestaande uit botanisch materiaal in een oplosmiddel. Krachtige ultrasone golven worden via een ultrasone processor van het sonde-type in de slurry gekoppeld. Hoog energetische ultrasone golven reizen door de vloeistof waardoor er afwisselend hoge druk/lage druk cycli ontstaan, 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.), genereren micro-jets en interparticulaire botsingen effecten zoals oppervlakteschil, erosie, afbraak van deeltjes, sonoporatie (de perforatie van celwanden en celmembranen) en celverstoring. Daarnaast zorgt de implosie van cavitatiebellen in vloeibare media voor macro-turbulenties en micro-menging. Ultrasone bestraling is een efficiënte manier om massatransferprocessen te verbeteren, aangezien sonicatie resulteert in cavitatie en de bijbehorende mechanismen zoals microbewegingen door vloeistofstralen, compressie en decompressie in het materiaal met de daaropvolgende verstoring van de celwanden, evenals hoge verwarmings- en afkoelsnelheden.
Sonde-type ultrasonicatoren kunnen zeer hoge amplitudes genereren, wat nodig is om impactvolle cavitatie te genereren. Hielscher Ultrasonic produceert hoogwaardige ultrasone extractoren, die gemakkelijk amplitudes van 200µm kunnen genereren in continue 24/7 werking. Voor nog hogere amplitudes biedt Hielscher specifieke high-amplitude sonotrodes (sondes) aan.
Drukbare ultrasone reactoren en stromingscellen worden gebruikt om de cavitatie te intensiveren. Met toenemende druk worden cavitatie en cavitatieschuifkrachten destructief en verbeteren daardoor de ultrasone extractie-effecten.

Ultrasoon/akoestische cavitatie creëert zeer intense krachten die de celwanden die bekend staan als lysis openen (klik om te vergroten!).

Ultrasone extractie is gebaseerd op akoestische cavitatie en de hydrodynamische afschuifkrachten.

UP400St ultrasone extractie in 8L partij

UP400St Ultrasone extractie van plantaardig materiaal in 8L Batch

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Effecten van ultrasone extractie

Ultrasone celverstoring en verhoging van de massa-overdracht
Ultrasoon geluid kan de extractieprocessen ondersteunen, zowel door middel van celverstoring als door het verbeteren van de massaoverdracht in de grenslaag rond de vaste matrix.
Sonoporatie, de perforatie van celwanden en -membranen, verbetert de doorlaatbaarheid van de celwanden en -membranen en is vaak een tussenstap voordat de cellen volledig worden verstoord door sonicatie.
De mechanische effecten van ultrasound-geïnduceerde cavitatie, zoals warmte en drukverschillen, schokgolven, schuifkrachten, vloeibare stralen en microstroming, intensiveren de penetratie van het oplosmiddel in het celbinnenland en verbeteren de massaoverdracht tussen cel en oplosmiddel zodat de intercellulaire materialen in het oplosmiddel worden overgebracht.

Ultrasone verstoorders worden gebruikt voor extracties uit fytobronnen (bv. planten, algen, schimmels).

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

Voordelen Ultrasoon Extractie

  • hoge opbrengsten
  • Superieure kwaliteit
  • Volledige spectrumextracten
  • snel proces
  • Compatibel met elk oplosmiddel
  • Gemakkelijk en veilig te bedienen
  • lineaire schaalbaarheid
  • milieuvriendelijk
  • snelle RoI
Ultrasone processor UIP2000hdT (2kW) met geroerde batchreactor

ultrasoon homogenisator UIP2000hdT (2kW) met continu geroerde batchreactor

Ultrasone Extraction Equipment

Hielscher Ultrasonics processoren zijn krachtige afzuigsystemen, die eenvoudig en veilig te bedienen zijn. In overeenstemming met uw grondstof, procescapaciteiten en outputdoel biedt Hielscher u de meest geschikte ultrasone machine. Ons productportfolio reikt van compacte, krachtige ultrasoon generatoren over bench-top systemen tot volledig industriële ultrasoon units die in staat zijn om meerdere tonnen per uur te verwerken.
Hielscher Ultrasonics extractoren kunnen worden gebruikt voor batch- en continue inline extractie en kunnen worden gebruikt in combinatie met elk willekeurig oplosmiddel.
Diverse accessoires zoals sonotrodes (sondes) van verschillende afmetingen en vormen, boosterhoorns, flowcellen met verschillende volumes en geometrieën, insteekbare temperatuur- en druksensoren en vele andere gadgets zijn beschikbaar om de ideale ultrasone opstelling voor uw extractieproces samen te stellen.
Al onze digitale modellen zijn uitgerust met intelligente software, waarmee u de extractieparameters kunt aanpassen, bewaken en instellen. Door de nauwkeurige controle over de amplitude, de sonische tijd en de bedrijfscycli kunnen optimale procesresultaten worden bereikt, zoals een superieure opbrengst en de hoogste extractiekwaliteit. De automatische gegevensregistratie van het sonicatieproces is de basis voor processtandaardisatie en reproduceerbaarheid / herhaalbaarheid, die vereist zijn voor Good Manufacturing Practices (GMP).

Hielscher Ultrasonics’ industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden gebruikt in 24/7 werking. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24 uur per dag, 7 dagen per week, 24 uur per dag, 7 dagen per week en in veeleisende omgevingen mogelijk.
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor dispersie, emulgatie en celextractie.

Krachtige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar piloot en industrieel schaal.

Literatuur / Referenties



Feiten die de moeite waard zijn om te weten

botanische extracten

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