Hielscher Ultrasonics
Z przyjemnością omówimy Twój proces.
Zadzwoń do nas: +49 3328 437-420
Napisz do nas: [email protected]

Szybka i prosta ultradźwiękowa ekstrakcja marihuany

Dzięki ultradźwiękowym systemom ekstrakcyjnym firmy Hielscher można szybciej pozyskiwać kannabinoidy, terpeny i inne cenne związki zawarte w konopiach. Silne ultradźwięki intensyfikują przenoszenie masy, rozbijają komórki roślinne i pomagają skutecznie uwolnić substancje czynne do wybranego rozpuszczalnika – od etanolu i olejów jadalnych po specjalistyczne środki ekstrakcyjne.

Ultradźwiękowe urządzenia do ekstrakcji konopi indyjskich zapewniające większe plony i szybszy proces przetwarzania

Niezależnie od tego, czy opracowujesz protokół laboratoryjny, walidujesz proces pilotażowy, czy też wdrażasz produkcję na skalę przemysłową, ultrasoniki firmy Hielscher zapewniają precyzyjną kontrolę nad amplitudą, temperaturą, ciśnieniem, czasem przebywania oraz warunkami rozpuszczalnikowymi. Dzięki temu ekstrakcja ultradźwiękowa stanowi niezawodne rozwiązanie pozwalające uzyskać powtarzalne ekstrakty z konopi indyjskich i konopi przemysłowych przy krótkim czasie przetwarzania i skalowalnej wydajności.

Dlaczego producenci wybierają ekstrakcję ultradźwiękową firmy Hielscher:

  • Szybsze ekstrahowanie kannabinoidów i terpenów
  • Wysoka wydajność ekstrakcji i powtarzalna jakość produktu
  • Łagodna, nietermiczna obróbka związków wrażliwych na ciepło
  • Kompatybilny z popularnymi rozpuszczalnikami ekstrakcyjnymi, w tym z etanolem i olejami nośnikowymi
  • Łatwe przejście od badań laboratoryjnych do pełnej produkcji przemysłowej
  • Doradztwo w zakresie procesów, badania wykonalności oraz wsparcie przy instalacji zapewniane przez inżynierów firmy Hielscher

 

Ultradźwiękowa ekstrakcja składników botanicznych - 8-litrowa partia - UP400StHomogenizator ultradźwiękowy UP400St do mieszanej ekstrakcji wsadowej składników roślinnych
Homogenizator ultradźwiękowy UP400St do mieszanej ekstrakcji wsadowej składników roślinnych

 

Znajdź odpowiedni ekstraktor ultradźwiękowy do swojego procesu przetwarzania konopi!
Podaj nam informacje dotyczące surowca, rozpuszczalnika, wielkości partii lub natężenia przepływu oraz docelowego ekstraktu. Zaproponujemy Ci odpowiednią konfigurację urządzenia ultradźwiękowego oraz parametry procesu dostosowane do Twoich potrzeb.

Zapytanie o informacje



Hielscher UP400St (400W, 24kHz) jest najlepiej sprzedającym się urządzeniem do ekstrakcji konopi średniej wielkości. UP400St może z łatwością przetwarzać partie o pojemności 2-4 l i produkować wysokiej jakości oleje CBD i ekstrakty z konopi.

Sonicator UP400ST do ekstrakcji konopi indyjskich

Pobierz darmowy plik PDF z instrukcjami krok po kroku, aby uzyskać doskonałe wyniki w ultradźwiękowej ekstrakcji konopi!

 

Metoda Wyzwania i obawy Zalety ekstrakcji ultradźwiękowej
maceracja Długi czas przetwarzania Szybszy transfer masy i krótszy czas ekstrakcji
Soxhlet Narażenie na działanie wysokich temperatur i zapotrzebowanie na rozpuszczalniki Łagodniejsza ekstrakcja w niższej temperaturze
CO2 w stanie nadkrytycznym Koszty inwestycyjne i ograniczenia przepustowości Można je łączyć lub montować w ramach modernizacji w celu poprawy wydajności odciągu
ekstrakcja etanolem Wydajność, szybkość, zachowanie terpenów Skuteczniejsze rozbijanie komórek i powtarzalne parametry

 

Ultradźwięki Hielscher do ekstrakcji konopi indyjskich – Naukowo udowodniona skuteczność!

Pokazuje homogenizator ultradźwiękowy UP200Ht zamontowany na statywie laboratoryjnym, emulgujący w zlewce laboratoryjnej.Casiraghi i współpracownicy z włoskiego Uniwersytetu w Mediolanie porównali trzy metody ekstrakcji konopi: ekstrakcję ultradźwiękową, ekstrakcję Soxhleta i macerację.
Badanie miało na celu zbadanie skuteczności ekstrakcji ultradźwiękowej do ekstrakcji kannabinoidów z konopi siewnych i porównanie jej z innymi metodami ekstrakcji, takimi jak ekstrakcja Soxhleta i maceracja.
Naukowcy wykorzystali procesor ultradźwiękowy Hielscher UP200Ht (patrz zdjęcie po lewej) do procesu ekstrakcji i stwierdzili, że metoda ekstrakcji wspomagana ultradźwiękami była bardziej skuteczna w ekstrakcji kannabinoidów niż pozostałe dwie metody. Ekstrakcja ultradźwiękowa była również szybsza, bardziej wydajna i mniej pracochłonna niż inne metody.
Ekstrakcję przeprowadzono przy użyciu oliwy z oliwek jako rozpuszczalnika. Materiał roślinny dodano do rozpuszczalnika i poddano działaniu ultradźwięków przez 10 minut przy 60% amplitudzie za pomocą ultrasonografu UP200Ht.
Po etapie sonikacji ekstrakt został przefiltrowany, a rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem w celu uzyskania stężonego ekstraktu. Ekstrakt został następnie przeanalizowany pod kątem zawartości kannabinoidów przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC).
Ogólnie rzecz biorąc, wyniki tego badania wykazały, że ekstrakcja ultradźwiękowa kannabinoidów CBD i THC w oliwie z oliwek jest skuteczną metodą ekstrakcji kannabinoidów z materiału roślinnego Cannabis sativa, z wysoką wydajnością i czystością.
Jedną z zalet ekstrakcji ultradźwiękowej przy użyciu UP200Ht jest to, że może ona wytwarzać wyższe plony kannabinoidów w krótszym czasie niż tradycyjne metody ekstrakcji. Naukowcy zauważyli również, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest metodą bardziej przyjazną dla środowiska w porównaniu z innymi metodami ekstrakcji, ponieważ wymaga mniej rozpuszczalnika i energii. Dodatkowo, ekstrakcja ultradźwiękowa może być łatwo skalowana do produkcji przemysłowej, co czyni ją obiecującą metodą produkcji ekstraktów CBD na dużą skalę.
Podsumowując, badanie sugeruje, że ekstrakcja ultradźwiękowa przy użyciu UP200Ht jest obiecującą metodą ekstrakcji kannabinoidów z konopi siewnych do celów leczniczych.

(por. Casiraghi i in., 2022)
 

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest wysoce skuteczną metodą ekstrakcji kannabinoidów, takich jak CBD i THC. Jako rozpuszczalnik zastosowano oliwę z oliwek, a ekstrakcję ultradźwiękową przeprowadzono za pomocą UP200ST.

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest wysoce skuteczną metodą ekstrakcji kannabinoidów, takich jak CBD i THC. Jako rozpuszczalnik zastosowano oliwę z oliwek, a ekstrakcję ultradźwiękową przeprowadzono za pomocą UP200ST.
(zdjęcie i opracowanie: © Casiraghi et al., 2022)

 
 

UIP2000hdT (2kW) to wysokowydajny ekstraktor do wielkoskalowej ekstrakcji wsadowej oleju konopnego i ekstraktów CBD. Ekstrakcja ultradźwiękowa może być prowadzona w trybie wsadowym i ciągłym. UIP2000hdT może być używany do ekstrakcji dużych partii (np. 120L beczek) lub w trybie ciągłego przepływu (np. 4L/min.). Sprawia to, że UIP2000hdT jest potężnym przemysłowym ekstraktorem oleju konopnego do komercyjnej produkcji wysokiej jakości leków i suplementów CBD.

Sonikator przemysłowy UIP2000hdT z mieszadłem w beczce do ekstrakcji konopi na dużą skalę

Warunki sonikacji i ekstrakcji

Ekstraktory ultradźwiękowe firmy Hielscher zapewniają pełną kontrolę nad wszystkimi istotnymi parametrami procesu, w tym amplitudą, czasem sonikacji, ciśnieniem, temperaturą, natężeniem przepływu oraz składem rozpuszczalnika. Pozwala to zoptymalizować proces ekstrakcji pod kątem wydajności, profilu ekstraktu, przepustowości oraz wymagań dotyczących dalszej obróbki.

Proces sonikacji konopi indyjskich

Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami opiera się na powtarzających się cyklach wysokiego i niskiego ciśnienia. Te naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia 20 000 razy na sekundę sonikacji tworzą intensywne siły ścinające i strumienie cieczy. To ekstremalne naprężenie pokonuje selektywność membrany, perforuje i rozbija ścianę komórkową oraz powoduje wysoki transfer masy między komórką wewnętrzną a otaczającym rozpuszczalnikiem. Dzięki ekstrakcji ultradźwiękowej można uzyskać wyższą wydajność i krótszy czas trwania ekstrakcji. Ponieważ ekstrakcja ultradźwiękowa jest procesem powtarzalnym, wyniki ekstrakcji można powtórzyć w celu uzyskania znormalizowanej jakości ekstraktu.
Ekstraktory ultradźwiękowe firmy Hielscher zapewniają pełną kontrolę nad ważnymi parametrami ekstrakcji. Poprzez regulację amplitudy, czasu trwania, ciśnienia i składu cieczy, wydajność procesu ekstrakcji może być precyzyjnie kontrolowana i odtwarzana.

Rozpuszczalniki do ekstrakcji konopi indyjskich

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest kompatybilna ze wszystkimi popularnymi rozpuszczalnikami, co pozwala na stosowanie dowolnego wybranego rozpuszczalnika, takiego jak woda, rozpuszczalniki i oleje (np. H₂O, CO₂, etanol, metanol, butan, propan, oliwa z oliwek, olej kokosowy itp.).
Do typowych rozpuszczalników i środków ekstrakcyjnych należą:
W przypadku produktów przeznaczonych do stosowania doustnego często preferuje się rozpuszczalniki dopuszczone do kontaktu z żywnością oraz oleje nośnikowe. Do badań analitycznych i kontroli jakości można stosować rozpuszczalniki laboratoryjne. W przemysłowej ekstrakcji kannabinoidów powszechnie stosuje się procesy oparte na etanolu i CO₂. Ultradźwiękowanie może poprawić przenoszenie masy w wielu z tych układów rozpuszczalnikowych, a tym samym pomóc skrócić czas ekstrakcji, poprawić jej wydajność lub wspierać standaryzację procesu.

Temperatura ekstrakcji

W przypadku wielu procesów ekstrakcji roślinnej skuteczną ekstrakcję ultradźwiękową uzyskuje się w temperaturach roboczych od 0°C do 60°C. Niższe temperatury mogą pomóc w zachowaniu lotnych związków aromatycznych i składników wrażliwych na temperaturę, natomiast umiarkowane temperatury mogą poprawić rozpuszczalność i szybkość ekstrakcji. Idealna temperatura zależy od rozpuszczalnika, biomasy, docelowych związków oraz specyfikacji produktu końcowego.
Systemy ultradźwiękowe firmy Hielscher można łączyć z płaszczami chłodzącymi, wymiennikami ciepła oraz reaktorami z regulacją temperatury, aby utrzymać proces ekstrakcji w pożądanym zakresie temperatur.

Połączone metody ekstrakcji – Synergia

Wprowadzenie ultradźwiękowca do istniejącej instalacji do ekstrakcji konopi indyjskich może pomóc w poprawie wydajności ekstrakcji, zwiększeniu przepustowości, skróceniu czasu ekstrakcji lub zapewnieniu większej powtarzalności procesu.
Ekstrakcja ultradźwiękowa może być łatwo łączona z ciśnieniem, ciepłem, nadkrytycznymi warunkami ekstrakcji lub ekstraktorem Soxhleta w celu poprawy wyników i/lub dostosowania konfiguracji ekstrakcji do określonych wymagań. Modernizacja ultrasonografu w istniejącej instalacji do ekstrakcji konopi indyjskich jest szczególnie interesująca, jeśli istniejąca metoda ekstrakcji nie działa z pożądaną wydajnością i wydajnością.
Istniejące już maszyny do ekstrakcji można w prosty sposób zmodernizować poprzez dodanie ekstraktora ultradźwiękowego. Chętnie pomożemy Państwu w analizie procesów, doborze sprzętu, opracowaniu koncepcji instalacji oraz wdrożeniu rozwiązania w Państwa istniejących liniach produkcyjnych.
Przeczytaj więcej o ulepszonej ultradźwiękowo ekstrakcji CO2 w stanie nadkrytycznym!
 

Ultradźwiękowa ekstrakcja składników botanicznych - 30-litrowa partia - UIP2000hdTHomogenizator ultradźwiękowy UIP2000hdT do mieszanej ekstrakcji wsadowej składników roślinnych
Homogenizator ultradźwiękowy UIP2000hdT do mieszanej ekstrakcji wsadowej składników roślinnych

 

Obszary zastosowań ultradźwiękowej ekstrakcji konopi indyjskich

Precyzyjna kontrola procesu i liniowa skalowalność umożliwiają przeniesienie parametrów ekstrakcji z badań laboratoryjnych do produkcji pilotażowej i produkcji na pełną skalę. Dzięki temu przetwórcy mogą opracować niezawodną metodę ekstrakcji, zweryfikować ją na mniejszą skalę, a następnie bez obaw zwiększać skalę produkcji.
Kannabinoidy, terpeny i inne aktywne składniki rośliny konopi są ekstrahowane do różnych celów. Ekstrakcja ultradźwiękowa jest zaufaną metodą uzyskiwania ekstraktów z rośliny konopi indyjskich w celu

  • produkcja medyczna/farmaceutyczna
  • rekreacyjne produkty z konopi indyjskich
  • produkcja nutraceutyków i żywności
  • przed dalszym przetwarzaniem, np. nanoemulsyfikacją
  • testowanie siły działania leków
  • analiza kryminalistyczna/chemiczna

Ekstraktory ultradźwiękowe – Dla małej i dużej skali

Hielscher Ultrasonics jest Twoim partnerem w zakresie wysokowydajnych urządzeń do ekstrakcji ultradźwiękowej. Niezależnie od tego, czy chcesz produkować mniejsze partie wysokiej jakości ekstraktów CBD dla swojej butikowej marki, czy też przetwarzać duże ilości konopi lub marihuany na skalę przemysłową – Hielscher Ultrasonics ma dla Ciebie idealny sprzęt do ekstrakcji ultradźwiękowej!
Liniowa skalowalność i precyzyjna kontrola procesu pozwalają uzyskać niezawodne wyniki na każdym poziomie. Przeczytaj więcej o zwiększaniu skali procesów ekstrakcji ultradźwiękowej!

Pomagamy Ci: Nasze usługi doradcze & Usługi w zakresie optymalizacji procesów

Hielscher Ultrasonics ma wieloletnie doświadczenie w obróbce ultradźwiękowej i dogłębnie rozumie procesy ekstrakcji ultradźwiękowej. Pomagamy w zaleceniach dotyczących najbardziej odpowiedniego ultrasonografu dla danego procesu i uczymy, jak najefektywniej korzystać z naszych urządzeń. Nasi inżynierowie są dostępni do obsługi instalacji na całym świecie.
W naszym w pełni wyposażonym laboratorium procesów ultradźwiękowych w Niemczech, nasz zespół inżynierów procesowych i chemików jest w stanie opracować i zoptymalizować proces dla Ciebie lub razem z Tobą.

Kontakt / Poproś o więcej informacji

Znajdź odpowiedni ekstraktor ultradźwiękowy do swojego procesu przetwarzania konopi!
Podaj nam informacje dotyczące surowca, rozpuszczalnika, wielkości partii lub natężenia przepływu oraz docelowego ekstraktu. Zaproponujemy Ci odpowiednią konfigurację urządzenia ultradźwiękowego oraz parametry procesu dostosowane do Twoich potrzeb.





 

Zalety ultradźwiękowej ekstrakcji konopi indyjskich:
 

  • Krótki czas ekstrakcji
  • wysoki współczynnik ekstrakcji
  • Pełniejsza ekstrakcja
  • Łagodna, nietermiczna obróbka
  • Łatwa integracja i bezpieczna obsługa
  • brak niebezpiecznych/toksycznych chemikaliów, brak zanieczyszczeń
  • niski koszt
  • energooszczędny
  • Zielona ekstrakcja: przyjazna dla środowiska


Najczęściej zadawane pytania dotyczące ultradźwiękowej ekstrakcji konopi indyjskich

Czym jest ultradźwiękowa ekstrakcja konopi?

Ekstrakcja konopi metodą ultradźwiękową to technika wykorzystująca ultradźwięki o dużej mocy do uwalniania kannabinoidów, terpenów i innych związków bioaktywnych z surowca roślinnego konopi indyjskich lub konopi przemysłowych. Kawitacja ultradźwiękowa wywołuje w cieczy intensywne siły ścinające, które powodują rozpad komórek roślinnych i usprawniają wymianę masową między surowcem roślinnym a rozpuszczalnikiem.

W jaki sposób ultradźwięki usprawniają ekstrakcję kannabinoidów?

Ultradźwięki usprawniają ekstrakcję kannabinoidów poprzez rozbijanie ścian komórkowych, zwiększanie penetracji rozpuszczalnika oraz przyspieszanie uwalniania związków z matrycy roślinnej. Pozwala to skrócić czas ekstrakcji i zwiększyć jej wydajność w porównaniu z powolnymi metodami pasywnymi, takimi jak maceracja.

Jakie kannabinoidy można uzyskać metodą ekstrakcji ultradźwiękowej?

Ekstrakcję ultradźwiękową można wykorzystać do pozyskiwania kannabinoidów, takich jak CBD, THC, THCA, CBDA, CBG oraz innych związków występujących w biomasie konopi indyjskich lub konopi przemysłowych. Ostateczny profil kannabinoidów zależy od surowca roślinnego, rozpuszczalnika, temperatury, czasu ekstrakcji oraz warunków dalszej obróbki.

Czy ekstrakcja ultradźwiękowa pozwala zachować terpeny?

Tak, ekstrakcję ultradźwiękową można przeprowadzać w niskich i kontrolowanych temperaturach, co jest przydatne podczas przetwarzania związków wrażliwych na ciepło, takich jak terpeny. Kontrola temperatury, krótki czas ekstrakcji oraz dobór odpowiedniego rozpuszczalnika pomagają chronić lotne i wrażliwe składniki ekstraktu.

Jakie rozpuszczalniki można stosować do ultradźwiękowej ekstrakcji konopi?

Ekstrakcja konopi indyjskich metodą ultradźwiękową jest kompatybilna z wieloma popularnymi rozpuszczalnikami, w tym z etanolem, mieszaninami wody i etanolu, olejami spożywczymi, takimi jak oliwa z oliwek czy olej kokosowy, oraz innymi rozpuszczalnikami dostosowanymi do konkretnego procesu. Wybór najlepszego rozpuszczalnika zależy od zamierzonego produktu, wymogów prawnych, dalszego przetwarzania oraz docelowych związków.

Czy ekstrakcja ultradźwiękowa nadaje się do ekstrakcji konopi indyjskich przy użyciu etanolu?

Tak, etanol jest powszechnie stosowany w ultradźwiękowej ekstrakcji konopi. Ultradźwiękowanie może zintensyfikować ekstrakcję etanolową poprzez poprawę kontaktu między rozpuszczalnikiem a materiałem roślinnym, skrócenie czasu ekstrakcji oraz zapewnienie powtarzalnych warunków procesu.

Czy do ultradźwiękowej ekstrakcji konopi można stosować oleje nośnikowe?

Tak, kannabinoidy można ekstrahować do olejów nośnikowych, takich jak oliwa z oliwek czy olej kokosowy. Może to być przydatne w przypadku preparatów, w których olej służy bezpośrednio jako nośnik ekstraktu lub jako składnik receptury produktu końcowego.

Czy ultradźwiękowa ekstrakcja konopi indyjskich jest procesem termicznym?

Nie. Ekstrakcja ultradźwiękowa jest uznawana za łagodną, nietermiczną metodę ekstrakcji. Chociaż temperatura procesu nadal wymaga monitorowania i regulacji, efekt ekstrakcji ma charakter przede wszystkim mechaniczny: kawitacja, siły ścinające, rozbijanie cząstek oraz usprawniony transfer masy.

Jak długo trwa ultradźwiękowa ekstrakcja konopi?

Czas ekstrakcji zależy od rodzaju surowca roślinnego, wielkości cząstek, rozpuszczalnika, temperatury, stężenia substancji stałych, amplitudy ultradźwięków oraz konfiguracji urządzenia. W wielu zastosowaniach wykorzystanie ultradźwięków znacznie skraca czas ekstrakcji w porównaniu z tradycyjnym macerowaniem.

Czy ultradźwiękową ekstrakcję konopi można zastosować na skalę przemysłową?

Tak. Ekstrakcję ultradźwiękową można skalować od badań laboratoryjnych po produkcję pilotażową i przemysłową. Urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są dostępne zarówno do próbnych produkcji małoseryjnych, opracowywania procesów, jak i do przetwarzania ciągłego na dużą skalę.

Jakie parametry procesu mają największe znaczenie w ultradźwiękowej ekstrakcji konopi?

Do najważniejszych parametrów należą: amplituda ultradźwięków, czas sonikacji, temperatura, ciśnienie, rodzaj rozpuszczalnika, stosunek rozpuszczalnika do biomasy, wielkość cząstek oraz warunki mieszania lub przepływu. Precyzyjna kontrola tych parametrów pozwala uzyskać powtarzalną jakość ekstraktu.

Czy można włączyć ekstrakcję ultradźwiękową do istniejącej linii do ekstrakcji konopi?

Tak. Urządzenia ultradźwiękowe często można włączyć do istniejących systemów ekstrakcyjnych w celu poprawy wymiany masowej, skrócenia czasu przetwarzania lub zwiększenia wydajności ekstrakcji. Optymalna koncepcja integracji zależy od aktualnej metody ekstrakcji, sposobu postępowania z rozpuszczalnikiem, wydajności oraz dostępnej przestrzeni procesowej.

Który ultrasonograf firmy Hielscher nadaje się do ekstrakcji konopi indyjskich?

Wybór odpowiedniego ultrasonografu zależy od wymaganej wielkości partii, natężenia przepływu, rodzaju rozpuszczalnika, surowca roślinnego oraz celu produkcyjnego. Mniejsze urządzenia nadają się do badań wykonalności i opracowywania protokołów w skali laboratoryjnej, natomiast przemysłowe ultrasonografy z serii UIP są przeznaczone do ekstrakcji w skali pilotażowej i produkcyjnej.

Jak wybrać odpowiedni zestaw do ekstrakcji ultradźwiękowej?

Aby dobrać odpowiednią konfigurację, należy określić rodzaj biomasy, docelowe kannabinoidy lub terpeny, rozpuszczalnik, wielkość partii lub natężenie przepływu ciągłego, granice temperatury oraz kolejne etapy przetwarzania. Na podstawie tych wymagań firma Hielscher zaproponuje procesor ultradźwiękowy, sonotrodę, reaktor oraz parametry procesowe.

Podstawowe informacje na temat ekstrakcji ultradźwiękowej

Ultradźwięki mocy to sprawdzona metoda skutecznej i niezawodnej ekstrakcji związków aktywnych, w tym związków ziołowych / leczniczych, oleju, białek i bioaktywnych (np. flawonów, polifenoli, antocyjanów, aromatu) z roślin, ziół, kwiatów i nasion.
W przypadku ekstrakcji ultradźwiękowej silne fale ultradźwiękowe są sprzężone z mieszaniną roślin i rozpuszczalników, dzięki czemu występuje kawitacja akustyczna. Kawitacja akustyczna jest opisywana jako ultradźwiękowe powstawanie, wzrost i implozyjne zapadanie się pęcherzyków w cieczach.
“Podczas kawitacji zapadanie się pęcherzyków wytwarza intensywne lokalne ogrzewanie i wysokie ciśnienie o bardzo krótkim czasie życia. W chmurach kawitujących pęcherzyków te gorące punkty mają równoważne temperatury około 5000 K, ciśnienia około 1000 atmosfer oraz szybkości ogrzewania i chłodzenia powyżej 1010 K/s. W przypadku kawitacji pojedynczego pęcherzyka warunki mogą być jeszcze bardziej ekstremalne. Kawitacja może zatem tworzyć ekstremalne warunki fizyczne i chemiczne w zimnych cieczach. Jeśli ciecze zawierające ciała stałe są napromieniowane ultradźwiękami, mogą wystąpić podobne zjawiska. W pobliżu rozciągniętej powierzchni ciała stałego, zapadanie się wnęki staje się niesferyczne, co napędza szybkie strumienie cieczy do powierzchni ciała stałego. Strumienie te i związane z nimi fale uderzeniowe mogą spowodować znaczne uszkodzenia powierzchni i odsłonić świeże, silnie nagrzane powierzchnie. Ponadto, zderzenia międzycząsteczkowe o dużej prędkości wystąpią podczas ultradźwiękowego napromieniowania zawiesin ciecz-proszek poprzez kawitację i fale uderzeniowe, które tworzy w takich zawiesinach. Powstałe zderzenia są w stanie wywołać dramatyczne zmiany w morfologii, składzie i reaktywności powierzchni.” [Suslick 2001: 2f.]
Te intensywne warunki kawitacji ultradźwiękowej mają kilka skutków dla materiału roślinnego i jego ekstrakcji:

  • przezwyciężenie selektywności błony komórkowej
  • zwiększony transfer masy między wnętrzem komórki a otaczającym ją rozpuszczalnikiem
  • pęknięcie komórki
  • uwalnianie materiału wewnątrzkomórkowego

To sprawia, że sonikacja jest wysoce skuteczną metodą ekstrakcji. Ze względu na intensywne siły mechaniczne, często można stosować zielone i łagodne rozpuszczalniki, takie jak woda, etanol itp.
Ekstrakcja ultradźwiękowa skraca czas ekstrakcji i pozwala na zmniejszenie i/lub łagodniejsze użycie rozpuszczalnika. Oznacza to, że ekstrakcja ultradźwiękowa skutkuje wyższymi wskaźnikami ekstrakcji i wytwarza zdrowsze ekstrakty. Wynika to z charakterystyki jego działania w niskiej temperaturze, zarówno w celu zmniejszenia strat ciepła spowodowanych czynnikami temperaturowymi, ale także w celu uniknięcia parowania substancji z powodu niskiej temperatury wrzenia, a także w celu utrzymania substancji biologicznie czynnych.
Kolejną zaletą ekstrakcji ultradźwiękowej jest jej proste i bezpieczne użycie oraz precyzyjnie kontrolowane zastosowanie. Jako nietermiczna metoda ekstrakcji, sonikacja może być przeprowadzana w niskich temperaturach, dzięki czemu unika się degradacji wrażliwych na ciepło, nietrwałych substancji.

Literatura/Referencje

3 kroki do udanego przetwarzania ultradźwiękowego: Wykonalność - Optymalizacja - Skalowanie (kliknij, aby powiększyć!)

Przetwarzanie ultradźwiękowe: Hielscher wspiera Cię od wykonalności i optymalizacji do produkcji komercyjnej!

Ultrasonic extraction system "SonoStation" - gotowe rozwiązanie do ekstrakcji roślinnej

SonoStation: Mobilny system "pod klucz" do przetwarzania ultradźwiękowego – składający się z dyspergatorów ultradźwiękowych, pompy, mieszadła i zbiornika

Z przyjemnością omówimy Twój proces.