ekstrakcja ultradźwiękowa – Wszechstronny i użyteczny dla każdego materiału botanicznego
Czy mogę używać mojego ultrasonografu z sondą do ekstrakcji marihuany i psilocybiny? Odpowiedź brzmi: Tak! Możesz używać swojego ultrasonografu do wielu różnych surowców do produkcji wysokiej jakości ekstraktów. Piękno techniki ekstrakcji ultradźwiękowej polega na jej kompatybilności z praktycznie każdym surowcem botanicznym i rozpuszczalnikiem. Dlatego ekstrakcja ultradźwiękowa daje wysokie plony w krótkich czasach procesu zarówno dla cząsteczek polarnych, jak i niepolarnych.
Ekstrakcja cząsteczek polarnych i niepolarnych za pomocą ultradźwięków
Stopień ekstrakcji związków bioaktywnych zależy od różnych czynników, takich jak otaczające struktury komórkowe lub polarność cząsteczki docelowej.
"Like Dissolves Like"
Rozpuszczalność na poziomie molekularnym można ogólnie podzielić na dwie różne kategorie: polarną i niepolarną.
Cząsteczki polarne mają dodatnio + i ujemnie - naładowane końce. Cząsteczki niepolarne nie mają prawie żadnego ładunku (ładunek zerowy) lub ładunek jest zrównoważony. Rozpuszczalniki należą do różnych kategorii i mogą być np. silnie, średnio lub słabo polarne lub niepolarne.
Jak sugeruje powiedzenie "Like Dissolves Like", cząsteczki rozpuszczają się najlepiej w rozpuszczalniku o tej samej polarności.
Rozpuszczalniki polarne rozpuszczają związki polarne. Rozpuszczalniki niepolarne rozpuszczają związki niepolarne. W zależności od polarności związku botanicznego należy wybrać odpowiedni rozpuszczalnik o wysokiej zdolności rozpuszczania.
Lipidy i tłuszcze są cząsteczkami niepolarnymi. Fitochemikalia, takie jak główne kannabinoidy (CBD, THC), terpeny, tokoferole, chlorofil A i karotenoidy są takimi niepolarnymi cząsteczkami. Cząsteczki wodne, takie jak psilocybina, antocyjany, większość alkaloidów, chlorofil B, witamina C i witaminy z grupy B to rodzaje cząsteczek polarnych.
Oznacza to, że należy wybrać różne rozpuszczalniki do ekstrakcji konopi i psilocybiny, ponieważ cząsteczki kannabinoidów są niepolarne, podczas gdy cząsteczki psilocybiny są polarne. W związku z tym, polarność rozpuszczalnika ma znaczenie. Cząsteczki polarne, takie jak fitochemiczna psilocybina, najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach polarnych. Znanymi rozpuszczalnikami polarnymi są np. woda lub metanol. Z drugiej strony, cząsteczki niepolarne najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak heksan lub toluen.
Ekstrakcja ultradźwiękowa dowolnego fitochemicznego wyboru idealnego rozpuszczalnika
Zaletą ekstraktora ultradźwiękowego jest jego kompatybilność z prawie każdym rodzajem rozpuszczalnika. Można używać systemu ekstrakcji ultradźwiękowej z rozpuszczalnikami polarnymi i niepolarnymi.
Niektóre surowce, takie jak grzyby witalne, często korzystają z dwustopniowego procesu ekstrakcji, w którym ekstrakcja ultradźwiękowa jest przeprowadzana kolejno za pomocą rozpuszczalnika polarnego i niepolarnego. Taka dwustopniowa ekstrakcja uwalnia zarówno polarne, jak i niepolarne typy cząsteczek.
Woda jest rozpuszczalnikiem polarnym; inne rozpuszczalniki polarne obejmują aceton, acetonitryl, dimetyloformamid (DMF), dimetylosulfotlenek (DMSO), izopropanol i metanol.
Uwaga: Chociaż woda jest technicznie rozpuszczalnikiem, ekstrakcja na bazie wody jest często określana jako ekstrakcja bezrozpuszczalnikowa.
Etanol, aceton, dichlorometan itp. są klasyfikowane jako średnio polarne, podczas gdy n-heksan, eter, chloroform, toluen itp. są niepolarne.
etanol – Wszechstronny rozpuszczalnik do ekstrakcji roślinnej
Etanol, często stosowany rozpuszczalnik do ekstrakcji roślinnej, jest rozpuszczalnikiem średnio polarnym. Oznacza to, że etanol ma polarne i niepolarne właściwości ekstrakcyjne. Posiadanie polarnych i niepolarnych zdolności ekstrakcyjnych sprawia, że etanol jest idealnym rozpuszczalnikiem do ekstraktów o szerokim spektrum działania, tak często wytwarzanych z roślin, takich jak konopie, marihuana i inne zioła, w których ekstrahuje się wiele różnych fitochemikaliów w celu uzyskania tak zwanego efektu otoczenia. Efekt otoczenia opisuje działanie różnych związków bioaktywnych w połączeniu, co skutkuje znacznie wyraźniejszym działaniem prozdrowotnym. Na przykład ekstrakt z konopi o szerokim spektrum działania zawiera różne kannabinoidy, takie jak kannabidiol (CBD), kannabigerol (CBG), kannabinol (CBN), kannabichromen (CBC), terpeny, terpenoidy, alkaloidy i inne fitochemikalia, które działają w połączeniu i wzmacniają korzystne działanie ekstraktu w sposób holistyczny.
Proste przełączanie między materiałami botanicznymi
Zmiana między partiami różnych surowców botanicznych jest prosta i szybka.
W przypadku ultradźwiękowej ekstrakcji wsadowej wystarczy przygotować zawiesinę składającą się z (wysuszonego) macerowanego materiału roślinnego, np. konopi w etanolu. Włożyć sondę ultradźwiękową (inaczej sonotrodę) do naczynia i sonifikować przez określony czas. Po sonikacji wyjąć sondę ultradźwiękową z partii. Czyszczenie ultrasonografu jest proste i zajmuje tylko minutę: Wytrzyj sonotrodę, aby usunąć cząstki roślin, a następnie użyj funkcji CIP (czyszczenie na miejscu) ultrasonografu. Włóż sonotrodę do zlewki z wodą, włącz urządzenie i pozwól mu pracować przez 20-30 sekund. W ten sposób sonda ultradźwiękowa czyści się sama.
Teraz jesteś gotowy do uruchomienia następnej partii w celu ekstrakcji innej substancji botanicznej, takiej jak psilocybina w wodzie.
Podobnie, ultradźwiękowe systemy inline wyposażone w komorę przepływową są czyszczone za pomocą mechanizmu CIP. Podawanie wody do celi przepływowej podczas pracy ultradźwięków jest w większości przypadków wystarczające do czyszczenia. Oczywiście można dodać niewielką ilość środków czyszczących (np. w celu ułatwienia usuwania olejów).
Ekstraktory ultradźwiękowe są uniwersalnie stosowane do każdego rodzaju związków bioaktywnych i ich odpowiedniego rozpuszczalnika pod względem biegunowości.
- Wyższa wydajność
- wysoka jakość
- Brak degradacji termicznej
- Szybka ekstrakcja
- Prosta i bezpieczna obsługa
- Zielona ekstrakcja
Znajdź najlepszy wysokowydajny ultradźwięk do celów ekstrakcji
Ekstraktory Hielscher Ultrasonics mają ugruntowaną pozycję w dziedzinie ekstrakcji botanicznej. Producenci ekstraktów – Od małych butikowych producentów ekstraktów po masowych producentów na dużą skalę – znaleźć w szerokiej gamie urządzeń Hielscher idealny ultrasonicator dla ich zdolności produkcyjnych. Konfiguracje procesów wsadowych i ciągłych są łatwo dostępne, szybko instalowane, a także bezpieczne i intuicyjne w obsłudze.
Najwyższa jakość – Zaprojektowany & Wyprodukowano w Niemczech
Zaawansowany sprzęt i inteligentne oprogramowanie ultrasonografów Hielscher zostały zaprojektowane w celu zagwarantowania niezawodnych wyników ekstrakcji ultradźwiękowej z surowca botanicznego z powtarzalnymi wynikami i przyjazną dla użytkownika, bezpieczną obsługą. Zbudowane do pracy w trybie 24/7 i oferujące wysoką wytrzymałość i niskie wymagania konserwacyjne, ekstraktory ultradźwiękowe Hielscher są niezawodnym i wygodnym rozwiązaniem dla producentów ekstraktów botanicznych.
Ekstraktory Hielscher Ultrasonics są stosowane na całym świecie w produkcji wysokiej jakości ekstraktów botanicznych. Udowodniono, że produkują wysokiej jakości ekstrakty, ultradźwięki Hielscher są wykorzystywane nie tylko przez mniejszych rzemieślników butikowych ekstraktów, ale głównie w przemysłowej produkcji szeroko rozpowszechnionych ekstraktów i suplementów diety. Ze względu na ich solidność i niskie koszty utrzymania, procesory ultradźwiękowe Hielscher można łatwo zainstalować, obsługiwać i monitorować.
Automatyczne protokołowanie danych
W celu spełnienia standardów produkcji suplementów diety i leków, procesy produkcyjne muszą być szczegółowo monitorowane i rejestrowane. Cyfrowe urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher Ultrasonics są wyposażone w funkcję automatycznego protokołowania danych. Dzięki tej inteligentnej funkcji wszystkie ważne parametry procesu, takie jak energia ultradźwiękowa (energia całkowita i netto), temperatura, ciśnienie i czas są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD, gdy tylko urządzenie zostanie włączone. Monitorowanie procesu i rejestracja danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Uzyskując dostęp do automatycznie rejestrowanych danych procesowych, można zrewidować poprzednie przebiegi sonikacji i ocenić ich wyniki.
Kolejną przyjazną dla użytkownika funkcją jest zdalne sterowanie przez przeglądarkę naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi. Za pomocą zdalnego sterowania przez przeglądarkę można uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy zdalnie z dowolnego miejsca.
Chcesz dowiedzieć się więcej o zaletach ekstrakcji ultradźwiękowej? Skontaktuj się z nami już teraz, aby omówić proces produkcji ekstraktu botanicznego! Nasz doświadczony personel chętnie udzieli więcej informacji na temat ekstrakcji ultradźwiękowej, naszych systemów ultradźwiękowych i cen!
Dlaczego ekstrakcja ultradźwiękowa jest najlepszą metodą?
Wydajność
- Wyższe zyski
- Szybki proces ekstrakcji – w ciągu kilku minut
- Wysokiej jakości ekstrakty – Łagodna, nietermiczna ekstrakcja
- Zielone rozpuszczalniki (woda, etanol, gliceryna, oleje roślinne, NADES itp.)
Prostota
- Plug-and-play - konfiguracja i obsługa w ciągu kilku minut
- Wysoka przepustowość - do produkcji ekstraktów na dużą skalę
- Praca wsadowa lub ciągła w linii produkcyjnej
- Prosta instalacja i uruchomienie
- Przenośne / ruchome - jednostki przenośne lub zbudowane na kółkach
- Liniowe zwiększanie skali - równoległe dodanie kolejnego systemu ultradźwiękowego w celu zwiększenia wydajności
- Zdalne monitorowanie i sterowanie - za pomocą komputera, smartfona lub tabletu
- Nie jest wymagany nadzór nad procesem - konfiguracja i uruchomienie
- Wysoka wydajność - zaprojektowany do ciągłej produkcji 24/7
- Solidność i niskie koszty utrzymania
- wysoka jakość – zaprojektowany i zbudowany w Niemczech
- Szybki załadunek i rozładunek między partiami
- Łatwy do czyszczenia
Bezpieczeństwo
- Prosta i bezpieczna obsługa
- Ekstrakcja bezrozpuszczalnikowa lub na bazie rozpuszczalników (woda, etanol, oleje roślinne, gliceryna itp.).
- Brak wysokich ciśnień i temperatur
- Dostępne systemy przeciwwybuchowe z certyfikatem ATEX
- Łatwe sterowanie (również za pomocą pilota)
- glony
- antocyjany
- artemizyna
- traganek
- Baggibuti
- Gorzki melon
- konopie indyjskie
- Papryczki chili
- cynamon
- Skórki owoców cytrusowych
- kakao
- kawa
- Cucurmin
- Kava Kava
- rzęsa wodna
- Czarny bez
- czosnek
- imbir
- zielona herbata
- chmiel
- Kratom
- zioła lecznicze
- Owoc mnicha
- grzyby
- Liście oliwne
- Granat
- kwercetyna
- Quillaja
- szafran
- stewia
- tytoń
- wanilia
i wiele więcej!
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
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!
Literatura / Referencje
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- 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.
Rozpuszczalniki i ich polarność
Poniższa tabela zawiera listę najpopularniejszych rozpuszczalników ułożonych w kolejności od najniższej do najwyższej polarności.
rozpuszczalnik | formuła | gotowanie punkt (degC) | topnienie punkt (degC) | gęstość (g/ml) |
rozpuszczalność w H2O (g/100g) | względny biegunowość |
Cykloheksan | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
pentan | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
heksan | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
heptan | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
czterochlorek węgla | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
dwusiarczek węgla | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
p-ksylen | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
toluen | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
benzen | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
eter | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
metyl t-eter butylowy (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
dietyloamina | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
dioksan | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
N,N-dimetyloanilina | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
chlorobenzen | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
anizol | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
octan etylu | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
benzoesan etylu | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
dimetoksyetan (glym) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
octan metylu | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
Chloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
3-pentanon | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
1,1-dichloroetan | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
ftalan di-n-butylu | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
cykloheksanon | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
pirydyna | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
ftalan dimetylu | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
chlorek metylenu | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
2-pentanon | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
2-butanon | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
1,2-dichloroetan | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
benzonitryl | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
aceton | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
dimetyloformamid (DMF) | C3H7NIE | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
t-alkohol butylowy | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
anilina | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
dimetylosulfotlenek (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
acetonitryl | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
cykloheksanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
1-oktanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
1-heksanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
acetyloaceton | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
acetylooctan etylu | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
alkohol benzylowy | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
kwas octowy | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
2-aminoetanol | C2H7NIE | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
etanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
glikol dietylenowy | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
metanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
glikol etylenowy | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
gliceryna | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
woda, ciężki | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
woda | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |