Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Najbardziej wydajna metoda ekstrakcji dla ekstraktów botanicznych

Szukasz wydajnego i niezawodnego systemu ekstrakcji do produkcji wysokiej jakości ekstraktów botanicznych? Tutaj można znaleźć porównanie powszechnie stosowanych technik ekstrakcji, w tym ekstrakcji ultradźwiękowej, nadkrytycznej emisji CO2 ekstrakcja, ekstrakcja etanolu, maceracja między innymi oraz ich zalety i wady.

Czym są ekstrakty botaniczne?

Substancje botaniczne takie jak liście, płatki, kwiaty, łodygi, korzenie i kora zawierają silne związki bioaktywne (fitochemiczne), które są stosowane w żywności i napojach, suplementach diety, terapiach i farmaceutykach oraz w produktach kosmetycznych. Znaczącymi przykładami ekstraktów botanicznych są przeciwutleniacze, witaminy (np. witamina A, C, E, K; witaminy z grupy B), białka (np. konopie, soja), polifenole, flawonoidy, terpeny, kanabinoidy (np. CBD, CBG, THC), oligosacharydy i lipidy (np. omega-3 z nasion lnu lub konopi).
Przeciwutleniacze działają jako potężny mechanizm obronny, który zapobiega uszkodzeniom komórek organizmu przed starzeniem się, stresem, stanami zapalnymi i chorobami. Badania wykazują również, że antyoksydanty mogą przyczyniać się do rozwoju układu odpornościowego i wykazywać właściwości antynowotworowe. Co więcej, antyoksydanty zapobiegają utlenianiu produktów, wydłużając tym samym ich stabilność i trwałość. Dlatego też antyoksydanty są dodawane do wielu produktów spożywczych i napojów, suplementów diety, leków i produktów kosmetycznych. Bardzo ważnymi przykładami przeciwutleniaczy są witamina E (α-tokoferol), witamina C (kwas askorbinowy), beta-karoten i glutation.
Przeciwutleniacze i inne związki bioaktywne mogą być ekstrahowane z materiałów naturalnych, takich jak związki roślinne lub algi, lub sztucznie syntetyzowane. Związki bioaktywne, które są pozyskiwane ze źródła naturalnego, wykazują większą biodostępność, biodostępność, a tym samym większą siłę działania. Dlatego też w suplementach wysokiej jakości stosuje się naturalnie ekstrahowane fitochemikalia.

Wydobywanie ekstraktów wysokiej jakości z roślinności

Dla wysokiej jakości ekstraktów botanicznych nie tylko surowiec (materiał roślinny) jest niezbędny, ale również stosowana technika ekstrakcji jest kluczowa. Ekstrakty roślinne są wrażliwe na temperaturę, co oznacza, że są zdegradowane przez ciepło. Dlatego też decydujące znaczenie ma wybór nietermicznej metody ekstrakcji.
Kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na jakość ekstraktu jest dobór rozpuszczalnika do ekstrakcji. Rozpuszczalniki takie jak heksan, metanol, butan i inne surowe chemikalia mogą zanieczyszczać ekstrakt. Mimo że rozpuszczalniki są usuwane po ekstrakcji, w ekstrakcie końcowym można znaleźć śladowe ilości toksycznych rozpuszczalników. Woda, alkohol, etanol, gliceryna lub oleje roślinne są bezpiecznymi, nietoksycznymi rozpuszczalnikami i zatwierdzonymi przez FDA do spożycia.

UP400St - mocny ekstraktor ultradźwiękowy. (Kliknij, aby powiększyć!)

Ekstrakcja botaniczna za pomocą ultrasonator UP400St

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ekstrakcja ultradźwiękowa Maceracja CO2 ekstracji Soxhleta Percolation
Rozpuszczalnik kompatybilny z prawie każdym rozpuszczalnikiem woda, wodne i niewodne rozpuszczalniki rozpuszczalniki organiczne woda, wodne i niewodne rozpuszczalniki CO2
Temperatura nietermiczna ekstrakcja,
precyzyjna kontrola temperatury
otaczający pod wpływem ciepła temperatura otoczenia,
sporadycznie stosuje się ciepło
powyżej krytycznego
temperatura 31°C
nacisk oba, atmosferyczne lub
możliwe podwyższone ciśnienie
atmosferyczny atmosferyczny atmosferyczny bardzo wysokie ciśnienia
(powyżej ciśnienia krytycznego 74 bar)
Czas przetwarzania szybki bardzo wolny Powoli bardzo wolny umiarkowane
Ilość rozpuszczalnika Nisko,
Wysokie stałe obciążenie materiału roślinnego
w rozpuszczalniku, zwłaszcza gdy komora przepływowa
konfiguracja jest używana
duży umiarkowane duży duże ilości
nadkrytyczny CO2
Polaryzacja ekstraktu naturalnego zależy od rozpuszczalnika;
do ekstrakcji niepolarnej i polarnej
związki, dwustopniowa ekstrakcja
zaleca się stosowanie dwóch rozpuszczalników
uzależniony od rozpuszczalnika uzależniony od rozpuszczalnika uzależniony od rozpuszczalnika uzależniony od presji
(przy wyższych ciśnieniach bardziej polarnych)
Elastyczność / Skalowalność do ekstrakcji w trybie wsadowym i liniowym,
liniową skalowalność
Tylko ekstrakcja partii,
ograniczona skalowalność
Tylko ekstrakcja partii,
ograniczona skalowalność
Tylko ekstrakcja partii,
ograniczona skalowalność
Tylko ekstrakcja partii,
ograniczona skalowalność liniowa,
bardzo drogi
Zalety ekstrakcji ultradźwiękowej w skrócie:

  • wysokie wydajności
  • Najwyższa jakość
  • Ekstrakty pełnego spektrum
  • szybki proces
  • Kompatybilny z dowolnym rozpuszczalnikiem
  • Łatwa i bezpieczna eksploatacja
  • liniową skalowalność
  • przyjazny środowisku
  • szybki RoI

Jak działa ekstrakcja ultradźwiękowa?

Ekstrakcja ultradźwiękowa opiera się na roboczej zasadzie kawitacji ultradźwiękowej / akustycznej i jest obróbką czysto mechaniczną. Podobnie jak w przypadku mieszadła wysokociśnieniowego, ultrasonator wytwarza tylko mechaniczne siły ścinające w medium procesowym. Sama ekstrakcja ultradźwiękowa jest nietermiczną, bezchemiczną techniką ekstrakcji.
Czym jest kawitacja akustyczna? – Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa występuje przy dużej mocy, The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline disperser.Fale ultradźwiękowe o niskiej częstotliwości są sprzężone w zawiesinę składającą się z materiału botanicznego w cieczy (rozpuszczalniku). Fale ultradźwiękowe o dużej mocy są sprzęgane za pomocą procesora ultradźwiękowego typu sonda do gnojowicy botanicznej. Wysokoenergetyczne fale ultradźwiękowe przechodzą przez ciecz tworząc zmienne cykle wysoko- i niskociśnieniowe, co powoduje zjawisko kawitacji akustycznej. Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa prowadzi lokalnie do ekstremalnych warunków, takich jak bardzo duże różnice ciśnień i duże siły ścinające. Kiedy pęcherzyki kawitacyjne implodują na powierzchni ciał stałych (takich jak cząsteczki, komórki roślinne, tkanki itp.), mikrodrugi i zderzenia międzycząsteczkowe wywołują efekty takie jak rozpad cząsteczek, sonoporekcja (perforacja ścian komórkowych i błon komórkowych) oraz rozerwanie komórek. Dodatkowo, implozja pęcherzyków kawitacyjnych w mediach ciekłych powoduje turbulencje i wzburzenie, co sprzyja przemieszczaniu się masy pomiędzy wnętrzem komórki a otaczającym ją rozpuszczalnikiem. Napromieniowanie ultradźwiękowe jest bardzo skutecznym sposobem wzmacniania procesów przenoszenia masy, ponieważ w wyniku sondowania powstaje kawitacja i związane z nią mechanizmy, takie jak mikroruchy przez strumienie cieczy, kompresja i dekompresja w materiale, a następnie rozerwanie ścianek komórek.
W zależności od surowca, proces ekstrakcji ultradźwiękowej może wymagać dużej intensywności, np. w celu rozbicia sztywnych komórek roślinnych lub materiału o dużej ilości celulozy. Ultradźwięki typu sondarowego mogą generować bardzo duże amplitudy, które są niezbędne do generowania kawitacji uderzającej. Firma Hielscher Ultrasonic produkuje wysokowydajne ekstraktory ultradźwiękowe, które z łatwością mogą generować amplitudy rzędu 200µm w ciągłej, całodobowej pracy. Dla jeszcze większych amplitud firma Hielscher oferuje określone sondy (sondy) o wysokiej amplitudzie.
Do intensyfikacji kawitacji stosuje się reaktory ultradźwiękowe z możliwością regulacji ciśnienia i komórki przepływowe. Wraz ze wzrostem ciśnienia, kawitacja i kawitacyjne siły ścinające stają się bardziej destrukcyjne i poprawiają tym samym efekty ekstrakcji ultradźwiękowej.

Ekstrakcja fitochemikaliów i związków bioaktywnych za pomocą sondowania

Ekstrakcja ultradźwiękowa wykorzystywana jest do uwalniania i izolowania różnorodnych związków bioaktywnych (tzw. fitochemikaliów) z produktów botanicznych.
Poniższa lista zawiera mały przegląd fitochemikaliów ekstrahowanych ultradźwiękowo:

Rozpuszczalniki stosowane do ekstrakcji ultradźwiękowej

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest kompatybilna z prawie każdym rozpuszczalnikiem. Najczęściej do ekstrakcji związków bioaktywnych z roślin stosuje się etanol, wodę, mieszankę etanolu z wodą, glicerynę i oleje roślinne, ponieważ te rozpuszczalniki są uważane za bezpieczne w użyciu i łatwe w użyciu.
Dowiedz się więcej o rozpuszczalnikach używanych do ekstrakcji ultradźwiękowej!

Zalety ultradźwiękowej ekstrakcji etanolu

Etanol jest jednym z najczęściej stosowanych rozpuszczalników z ekstrakcją ultradźwiękową ze względu na jego bezpieczeństwo (zatwierdzony przez FDA do użytku), skuteczność i szeroki zakres wypłacalności. Ultradźwiękowa ekstrakcja etanolu przewyższa inne rozpuszczalniki i inne technologie ekstrakcji pod względem kosztów, skalowalności liniowej, prostoty i bezpieczeństwa.
Najwyższa skuteczność etanolu jako rozpuszczalnika jest związana z jego składem chemicznym, jakim jest węglowodorowy ogon i pojedyncza grupa hydroksylowa. Ten skład chemiczny pozwala na rozpuszczanie i ekstrakcję bardzo szerokiego spektrum substancji, z polifenoli, flawonoidów, terpenów, kannabinoidów i lipidów (olejów).
Na przykład, ultradźwiękowa ekstrakcja etanolu z kannabinoidów nie wymaga zimowania (odparowywania), co jest etapem wymaganym w przypadku innych metod ekstrakcji, takich jak ekstrakcja CO2 ekstrakcja w celu usunięcia wosków.

Ekstrakcja etanolu wykazuje różne efekty w zależności od temperatury etanolu. Ekstrakcja nikotyny z suszonych liści tytoniu za pomocą ultradźwiękownika UP400St.Podgrzewany etanol jest często używany do produkcji ekstraktów o pełnym spektrum, które są cenione za efekt entourage'u. Z drugiej strony, zimny jak lód alkohol etylowy jest najlepiej stosowany do produkcji destylatów z ziół lub konopi indyjskich. Ekstrakcja w lodowatym alkoholu etylowym nie wymaga późniejszej filtracji. Ponieważ ekstrakcja ultradźwiękowa jest zabiegiem nietermicznym, można ją stosować z gorącym/ciepłym lub schłodzonym/chłodnym alkoholem etylowym. Płaszczowe reaktory ultradźwiękowe pomagają utrzymać pożądaną temperaturę obróbki podczas obróbki. Cyfrowe sterowanie i inteligentne oprogramowanie ultradźwiękowca monitoruje temperaturę przetwarzania za pomocą podłączanych czujników temperatury i może być zaprogramowane tak, aby zatrzymać lub wstrzymać ekstrakcję, gdy temperatura medium wyjdzie poza określony zakres.

Kup najbardziej wydajne urządzenia do ekstrakcji ultradźwiękowej

Wysokowydajne systemy odciągowe firmy Hielscher Ultrasonics są dostępne w każdej skali, od małych rozmiarów laboratoryjnych, przez średniej wielkości wagi pilotażowe, po w pełni przemysłową produkcję rzędu kilku ton na godzinę. W zależności od przepustowości, ekstraktory ultradźwiękowe Hielscher mogą być stosowane w trybie wsadowym lub ciągłym inline. Wybór rozpuszczalnika zależy od użytkownika, ponieważ ultradźwięki Hielscher mogą być stosowane w połączeniu z dowolnym rozpuszczalnikiem. Wszystkie urządzenia do ekstrakcji ultradźwiękowej są proste i bezpieczne w obsłudze. W zależności od surowca, wydajności procesu i docelowej mocy wyjściowej, firma Hielscher oferuje Państwu najbardziej odpowiednie urządzenia ultradźwiękowe.
Na procesy ekstrakcji ultradźwiękowej mają wpływ surowce, rozpuszczalniki i przepustowość. Różne akcesoria, takie jak sonody (sondy) o różnych rozmiarach i kształtach, rogi wspomagające, komory przepływowe o różnych objętościach i geometriach, podłączane czujniki temperatury i ciśnienia oraz wiele innych gadżetów, są dostępne w celu stworzenia idealnej konfiguracji ultradźwiękowej dla procesu ekstrakcji.
Procesory przemysłowe serii HDT Hielscher może być wygodne i przyjazne dla użytkownika obsługiwany za pomocą przeglądarki pilocie.Kontrola procesu ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania powtarzalnych wyników. Dlatego też wszystkie modele cyfrowe są wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które pozwala na regulację, monitorowanie i korektę parametrów ekstrakcji. Dzięki precyzyjnej kontroli amplitudy, czasu emisji dźwięku i cykli pracy, można uzyskać optymalne wyniki procesu, takie jak najwyższa wydajność i najwyższa jakość odsysania. Automatyczna rejestracja danych procesu soniowania jest podstawą standaryzacji procesu i powtarzalności / powtarzalności, które są wymagane dla Dobrych Praktyk Wytwarzania (GMP).

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Procesor ultradźwiękowy UIP2000hdT (2kW) z reaktorem wsadowym mieszanym

Homogenizator ultradźwiękowy UIP2000hdT (2kW) z reaktorem wsadowym z ciągłym mieszaniem

Literatura / materiały źródłowe



Fakty losowe, które warto poznać

W jaki sposób odbywa się emisja CO2 pracować jako rozpuszczalnik?

CO2 podgrzany do temperatury powyżej 90 stopni Fahrenheita i ciśnienia 1000 funtów na cal kwadratowy jest uważany za nadkrytyczny. Za nadkrytyczne uznaje się nadkrytyczne ciśnienie CO2 będzie działać jak rozpuszczalnik rozpuszczający oleje.

Co to jest "Zimowanie ekstraktów z konopi"?

Aby zimować surowy ekstrakt, surowy ekstrakt z konopi indyjskich miesza się z etanolem. Następnie roztwór jest umieszczany w zamrażarce w celu schłodzenia. Zimno pozwala na oddzielenie związków poprzez różnice w ich punktach topnienia i opadów. W procesie chłodzenia, tłuszcze i woski o wyższych temperaturach topnienia wytrącają się, a następnie mogą zostać usunięte przez filtrację, odwirowanie, dekantację lub inne procesy separacji. Wreszcie, etanol musi zostać usunięty z roztworu. Osiąga się to poprzez gotowanie. Alkohol etylowy wrze w temperaturze 78,5°C pod ciśnieniem atmosferycznym. Ostatecznie otrzymuje się czysty, płynny ekstrakt z oleju z konopi indyjskich.

Korzyści żywieniowe wynikające z działania przeciwutleniaczy

Przeciwutleniacze działają jako potężny mechanizm obronny, który zapobiega uszkodzeniom komórek organizmu przed starzeniem się, stresem, stanami zapalnymi i chorobami. Badania wykazują również, że antyoksydanty mogą przyczyniać się do rozwoju układu odpornościowego i wykazywać właściwości antynowotworowe.
Przeciwutleniacze to molekuły, które wychwytują wolne rodniki. Wolne rodniki i inne reaktywne formy tlenu (ROS) pochodzą albo z regularnych, istotnych procesów metabolicznych w organizmie człowieka, albo ze źródeł zewnętrznych, takich jak narażenie na promieniowanie rentgenowskie, ozon, palenie papierosów, zanieczyszczenia powietrza i toksyczne substancje chemiczne. Wolne rodniki są wytwarzane w wielu chemicznych reakcjach łańcuchowych w organizmie w wyniku metabolizmu tlenowego. Tworzenie i narażenie na działanie wolnych rodników jest częścią wielu procesów metabolicznych i nie można go uniknąć. Zdrowy organizm może poradzić sobie z normalnym tworzeniem wolnych rodników, zmiata je i zamienia w nieszkodliwe molekuły. Jednakże w sytuacjach stresowych lub w szkodliwych warunkach środowiskowych obciążenie wolnymi rodnikami wzrasta i przyczynia się do powstawania stanów zapalnych i starzenia. Dobre, zdrowe odżywianie dostarcza przeciwutleniaczy, które rozbrajają wolne rodniki oksydacyjne.

Można wyróżnić dwie kategorie przeciwutleniaczy: enzymy przeciwutleniające (np. dysmutazy nadtlenkowe, katalaza, peroksydaza glutationowa) oraz przeciwutleniające składniki odżywcze, do których należą witaminy, minerały i różne substancje fitochemiczne. Poniżej wymieniono kilka klas przeciwutleniających składników odżywczych:

  • witamina E (α-tokoferol), witamina C (kwas askorbinowy), beta-karoten
  • glutation, ubichinol i kwas moczowy
  • selen
  • flawonoidy (pigmenty polifenolowe)

Witamina C, kwas moczowy, bilirubina, albumina i tiole są hydrofilnymi przeciwutleniaczami, natomiast witamina E i ubichinol są lipofilnymi przeciwutleniaczami.
Moc przeciwutleniaczy w żywności jest mierzona jako wartość ORAC (Oxygen Radical Absobance Capacity). Według USDA, następujące produkty spożywcze mają najwyższe wartości ORAC, a tym samym najlepszą moc antyoksydacyjną:

    • Śliwki: 5770
    • Rodzynki: 2830
    • Jagody: 2400

Fruits and vegetables are rich in antioxidants. Ultrasonic extraction is a highly efficient method to release and isolate bioactive compounds such as antioxidants, vitamins and polyphenols from fruits and vegetables.

  • Jeżyny: 2036
  • Jarmuż: 1770
  • Truskawki: 1540
  • Spinach: 1260
  • Maliny: 1220
  • Brukselskie kiełki: 980
  • Śliwki: 949
  • Kiełki Alfalfa: 930
  • Kwiaty brokułów: 890
  • Buraki: 840
  • Pomarańcze: 750
  • Czerwone winogrona: 739
  • Czerwona papryka: 710
  • Wiśnie: 670
  • Owoc Kiwi: 602
  • Grejpfrut: 483
  • Cebula: 450
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do dyspersji, emulsyfikacji i ekstrakcji komórkowej.

Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do pilotażowy i Przemysł skala.