Extração de hexano com eficiência melhorada por ultrassom

A ultrassonografia do tipo sonda pode melhorar a extração de hexano convencional, intensificando o processo e tornando-o significativamente mais eficiente. A extração ultra-sônica melhora a transferência de massa e interrompe as células para liberar substâncias bioativas direcionadas no solvente, resultando em rendimentos de extração mais altos em comparação com os métodos convencionais sozinhos. A extração assistida por ultrassom é altamente eficaz no aumento do rendimento da extração de óleo, incluindo óleo de colza e óleo de linhaça, resultando em uma composição de ácidos graxos de alta qualidade e maior teor de componentes bioativos.

Extração de hexano melhorada pelo ultrassom de potência

A extração ultra-sônica é um método de intensificação de processo que pode melhorar significativamente os processos de extração sólido-líquido e solvente.

As vantagens da extração de hexano ultra-sônico

  • extracção mais completa
  • maior rendimento
  • extração mais rápida
  • Redução do consumo de hexano
  • Eficiência geral melhorada

 

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Extrator ultra-sônico para melhor extração hexana de lipídios e ácidos graxos (óleos)

Extrator ultrassônico UIP2000hdT para melhor extração hexano de lipídios e ácidos graxos (óleos).

O vídeo mostra a extração ultra-sônica altamente eficiente e rápida de alcaloides do tabaco. O processador ultra-sônico usado é um ultra-sonicator Hielscher UP400St, que é ideal para preparar lotes de tamanho médio de extratos de alta qualidade. Para grandes volumes, a Hielscher Ultrasonics fornece sistemas ultrassônicos industriais para extração contínua em linha.

Extração de espectro completo do tabaco usando ultrassom UP400St

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Limitações da extração convencional de hexano

A extração de hexano é uma técnica comum usada para extrair compostos orgânicos, particularmente substâncias apolares, de várias fontes, como plantas, sementes ou solo. O hexano é um solvente de hidrocarbonetos que é altamente eficiente na dissolução e extração de lipídios, óleos e outros compostos apolares. O hexano é amplamente utilizado para extração de óleo devido à sua capacidade de solubilização para compostos apolares (por exemplo, óleos), fácil separação subsequente do óleo e um ponto de ebulição estreito (63–69°C).
No entanto, a eficiência dos processos de extração de hexano pode variar muito, dependendo da matéria-prima e da extração: O rendimento da extração e o tempo de extração estão amplamente correlacionados. Isso significa que, para um alto rendimento do extrato, é necessário um tempo de retenção maior da biomassa no solvente hexano. Outro fator limitante é muitas vezes a penetração insuficiente de hexano na matriz da biomassa. Estruturas celulares rígidas são principalmente molhadas com hexano na superfície, enquanto o interior da célula fica apenas parcialmente em contato com hexano. Essa penetração insuficiente resulta em um processo de extração incompleto, pois as substâncias-alvo, como lipídios (ou seja, ácidos graxos, gorduras, óleos) permanecem no interior da matriz celular.

A Solução: Extração de Hexano Ultrassonicamente Intensificada

A sonicação do tipo sonda, também conhecida como sonicação por sonda ultrassônica, é um método que utiliza ondas de ultrassom de alta intensidade para criar bolhas de cavitação acústica em um meio líquido. Essas bolhas colapsam rapidamente, gerando intensos campos de energia localizados e criando microturbulências e forças de alto cisalhamento dentro do solvente.
Devido a essas condições de densidade de energia geradas ultrassonicamente, a sonicação do tipo sonda pode intensificar e melhorar o processo de extração de hexano de várias maneiras:

  • Transferência de massa aprimorada: A sonicação aumenta a transferência de massa entre a amostra sólida e o solvente. A microturbulência e o rápido colapso das bolhas de cavitação criam fortes forças de cisalhamento e mudanças de pressão localizadas. Isso interrompe a camada limite ao redor da amostra sólida, promovendo a liberação dos compostos alvo no solvente, melhorando assim a eficiência da extração.
  • Extração acelerada: A sonicação acelera a cinética de extração aumentando a área de contato entre o solvente e a amostra sólida. As bolhas de cavitação proporcionam agitação e criam uma mistura homogeneizada, garantindo que o solvente entre em contato próximo com toda a superfície do material sólido, levando a taxas de extração mais rápidas.
  • Ruptura das estruturas celulares: Nas extrações à base de plantas, a sonicação pode romper as estruturas celulares, como paredes celulares e membranas, facilitando a liberação de componentes intracelulares. Isso permite uma extração mais eficiente de lipídios e outros compostos alvo que podem estar dentro das células.
  • Diminuição do tempo de extração: Ao combinar o aumento da transferência de massa e a cinética de extração acelerada, a sonicação do tipo sonda pode reduzir significativamente o tempo de extração necessário para obter o rendimento desejado. Isso pode ser particularmente benéfico ao processar grandes volumes de amostras ou trabalhar com aplicações sensíveis ao tempo.

Devido a esses fatores de processo aprimorados, a ultrasonicação do tipo sonda pode melhorar significativamente a extração de hexano. A extração de hexano ultra-sônico pode ser otimizada com base nos compostos e volumes específicos que estão sendo extraídos. A intensidade do ultrassom (amplitude), a duração, a temperatura, a pressão e a configuração da extração podem ser ajustadas para obter rendimentos ótimos de extração dentro de um período de extração reduzido.

Extrator ultra-sônico UIP6000hdT para extração de hexano

Extrator ultra-sônico UIP6000hdT para extração de hexano

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Exemplos para extração de hexano assistida por ultrassom

  • óleo de algas
  • Óleos vegetais (soja, linho, colza, girassol, farelo de arroz, etc.)
  • óleos essenciais
  • Cariofileno
  • Oleorresina de baunilha de vagens de baunilha
  • Luteína da gema de ovo
  • Astaxantina de Algas
  • Desengorduramento de insetos

 
 

Extração de Soxhlet Ultrassonicamente Intensificada usando Hexano como Solvente

Soxhlet combinada com ultra-sons leva a rendimentos elevados e tempos de extraco mais curtos (Click para ampliar!)A extração de Soxhlet intensificada por ultrassom é um processo que combina a extração tradicional de Soxhlet com ondas ultrassônicas para melhorar a eficiência do processo de extração. Soxhlet extractio é um procedimento comumente usado em laboratórios e para a produção de menores volumes de extrato, como óleos essenciais ou certos compostos bioativos.
O hexano é um solvente comumente usado para este processo, pois é eficaz na extração de lipídios de várias fontes, incluindo óleos de sementes, óleo de algas, bem como compostos bioativos à base de lipídios. Ultrasonication interrompe as estruturas celulares e promove a extração sólido-líquido pelo aumento da transferência de massa e liberação de compostos no solvente. Uma vez que o solvente como o hexano pode penetrar melhor no material sólido e dissolver os óleos (lipídios, ácidos graxos) de forma eficiente. Consequentemente, o processo de extração é acelerado, reduzindo o tempo necessário para extrair os compostos desejados. Além disso, o uso do ultrassom pode reduzir a quantidade de solvente necessária, tornando-o uma opção mais ecológica.
 

Extração botânica ultrassônica dá maiores rendimentos. O hielscher UIP2000hdT, homogeneizador de 2000 watts é poderoso o suficiente para extrair lotes de 10 litros a 120 litros facilmente.

Extração Ultrassônica de Botânicos - Lote de 30 Litros / 8 Galões

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Extração ultra-sônica permite o uso de solventes mais suaves e não tóxicos

Ultrasonication não só melhora a extração de hexano, mas também permite usar solventes mais suaves e não tóxicos, como etanol, etanol aquoso, água ou solventes eutéticos profundos naturais (DES, NADES). A ruptura celular altamente eficaz e a transferência de massa fornecidas por extratores do tipo sonda ultrassônica fornecem os excelentes resultados usando solventes mais suaves. Assim, a extração ultra-sônica em combinação com solventes mais suaves, não tóxicos e ambientalmente mais amigáveis permite extratos de grau alimentício de alta qualidade, economia de custos e um processo de extração verde.

Ultrasonicators de alto desempenho para extração aprimorada de hexano

A Hielscher Ultrasonics projeta, fabrica e fornece extratores ultrassônicos de alto desempenho, que podem ser facilmente integrados a instalações de extração de hexano existentes ou extratores Soxhlet. Além do serviço de fornecimento, instalação, manutenção, a Hielscher consulta e orienta seus clientes durante os testes de viabilidade, otimização do processo e projeto da planta até a instalação final e comissionamento do processo de extração.
As principais vantagens dos ultrasonicators Hielscher são o controle total do processo, a escalabilidade linear e a capacidade de todos os processadores ultrassônicos industriais de fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24 horas por dia, 7 dias por semana. Altas amplitudes são especialmente importantes, quando se trata da extração de estruturas celulares mais duras, como sementes e grãos.
Nossa equipe técnica e nosso laboratório de processos totalmente equipado irão ajudá-lo com conhecimento e orientação!

Design, Fabricação e Consultoria – Qualidade Made in Germany

Os ultrasonicators Hielscher são bem conhecidos por seus mais altos padrões de qualidade e design. A robustez e a fácil operação permitem a integração suave de nossos ultrasonicators em instalações industriais. Condições adversas e ambientes exigentes são facilmente manuseados por ultrassonicators Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada ISO e coloca ênfase especial em ultrasonicators de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de uso. Naturalmente, os ultrasonicators Hielscher são compatíveis com CE e atendem aos requisitos da UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade de processamento aproximada de nossos sonicadores:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
00,5 a 1,5 mL n / D. VialTweeter
1 a 500mL 10 a 200 mL / min UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 00,2 a 4 L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 de 10L / min UIP4000hdT
15 a 150L 3 a 15L/min UIP6000hdT
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

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Nesta apresentação, apresentamos a fabricação de extratos botânicos. Explicamos os desafios de produzir extratos botânicos de alta qualidade e como um sonicator pode ajudá-lo a superar esses desafios. Esta apresentação irá mostrar-lhe como a extração ultra-sônica funciona. Você vai aprender, quais benefícios você pode esperar usando um sonicator para extração e como você pode implementar um extrator ultra-sônico em sua produção de extrato.

Extração botânica ultra-sônica - Como usar sonicators para extrair compostos botânicos

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Homogeneizadores ultrassônicos de alta cisalhamento são usados em laboratório, bancada, piloto e processamento industrial.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.



Literatura / Referências


Ultrassônicos de alto desempenho! A linha de produtos Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.


Ficaremos felizes em discutir seu processo.

Vamos entrar em contato.