Hielscher tecnologia de ultra-som

Método de extração mais eficiente para extratos botânicos

Você está procurando uma configuração de extração poderosa e confiável para produzir extratos botânicos de alta qualidade? Aqui você pode encontrar uma comparação de técnicas comuns de extração, incluindo extração ultrassônica, CO supercrítica2 extração, extração de etanol, maceração entre outros e suas vantagens, bem como desvantagens.

O que são Extratos Botânicos?

Botânicos como folhas, pétalas, flores, caules, raízes e cascas contêm potentes compostos bioativos (fitoteráuis), que são usados em alimentos e bebidas, suplementos alimentares, terapêuticos e farmacêuticos, bem como em produtos cosméticos. Exemplos proeminentes de extratos botânicos são antioxidantes, vitaminas (por exemplo, vitamina A, C, E, K; Vitaminas B), proteínas (por exemplo, cânhamo, soja), polifenóis, flavonoides, terpenos, canabinóides (por exemplo, CBD, CBG, THC), oligossacarídeos e lipídios (por exemplo, ômega-3s de sementes de linho ou sementes de cânhamo).
Os antioxidantes atuam como um poderoso mecanismo de defesa que previne as células do corpo contra danos causados pelo envelhecimento, estresse, inflamação e doenças. Pesquisas também mostram que os antioxidantes podem contribuir como melhorador do sistema de imunização e apresentar propriedades anticâncgenas. Além disso, os antioxidantes previnem a oxidação dos produtos e ampliam assim sua estabilidade e prazo de validade. Portanto, os antioxidantes são adicionados a muitos alimentos e bebidas, suplementos nutricionais, terapêuticas e produtos cosméticos. Exemplos muito proeminentes de antioxidantes são vitamina E (α-tocopherol), vitamina C (ácido ascórbico), betacaroteno e glutationa.
Antioxidantes e outros compostos bioativos podem ser extraídos de materiais naturais, como botânicos ou algas ou sintetizados artificialmente. Compostos bioativos, extraídos de uma fonte natural, mostram maior biodisponibilidade, bioacessibilidade e, assim, aumento da potência. Portanto, em suplementos de alta qualidade são utilizados fito-químicos naturalmente extraídos.

Extração de Extratos de Alta Qualidade de Botânicos

Para extratos botânicos de alta qualidade não só da matéria-prima (material vegetal) é essencial, mas também a técnica de extração aplicada é crucial. Extratos vegetais são sensíveis à temperatura, o que significa que são degradados pelo calor. Por isso, é crucial escolher um método de extração não térmica.
A seleção do solvente de extração é outro fator importante, que influencia a qualidade do extrato. Solventes como hexano, metanol, butano e outros produtos químicos severos podem contaminar o extrato. Embora os solventes sejam removidos após a extração, vestígios de solventes tóxicos podem ser encontrados no extrato final. Água, álcool, etanol, glicerina ou óleos vegetais são solventes seguros e não tóxicos e aprovados pela FDA para consumo.

UP400St-extrator ultra-sônico poderoso. (Clique para ampliar!)

Extração botânica com o ultrassônico UP400St

Pedido de informação





Extração ultra-sônica Maceração co2 Extração Soxhlet Percolation
Solvente compatível com quase qualquer solvente água, solventes aquosos e não aquosos Solventes orgânicos água, solventes aquosos e não aquosos co2
Temperatura extração não térmica,
controle preciso de temperatura
ambiente sob calor temperatura ambiente,
ocasionalmente o calor é aplicado
acima do crítico
temperatura de 31°C
pressão ambos, atmosféricos ou
pressão elevada possível
atmosférico atmosférico atmosférico pressões muito altas
(acima da pressão crítica de 74 barras)
Tempo de processamento rápido muito lento Lento muito lento Moderada
Quantidade de Solvente Baixo
alta carga sólida de material vegetal
no solvente, especialmente quando uma célula de fluxo
configuração é usada
Grande Moderada Grande grandes quantidades de
supercrítico CO2
Polaridade do Extrato Natural dependente de solvente;
para extrair não polar e polar
compostos, uma extração de dois estágios
o uso de dois solventes é recomendado
dependente de solvente dependente de solvente dependente de solvente dependente da pressão
(sob pressões mais polares)
Flexibilidade / Escalabilidade para extração em lote e inline,
escalabilidade linear
extração em lote apenas,
escalabilidade limitada
extração em lote apenas,
escalabilidade limitada
extração em lote apenas,
escalabilidade limitada
extração em lote apenas,
escalabilidade linear limitada,
muito caro
Vantagens da Extração Ultrassônica em um Relance:

  • rendimentos elevados
  • Qualidade superior
  • Extratos de espectro completo
  • processo rápido
  • Compatível com qualquer solvente
  • Fácil e seguro para operar
  • escalabilidade linear
  • favor do meio ambiente
  • RoI rápido

Como funciona a extração ultra-sônica?

A extração ultrassônica é baseada no princípio de trabalho da cavitação ultrassônica/acústica e é um tratamento puramente mecânico. Semelhante a uma batedeira de alta cisalhamento, um ultrassônico só cria forças mecânicas de cisalhamento no meio de processo. A extração ultrassônica em si é uma técnica de extração não térmica e sem químicos.
O que é cavitação acústica? – Cavitação acústica ou ultrassônica ocorre quando alta potência, The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline disperser.ondas de ultrassom de baixa frequência são acoplados em um chorume consistindo de material botânico em um líquido (solvente). Ondas ultrassônicas de alta potência são acoplado através de um processador ultrassônico tipo sonda no chorume botânico. Ondas de ultrassom altamente energéticas viajam através do líquido criando ciclos alternados de alta pressão / baixa pressão, o que resulta no fenômeno da cavitação acústica. A cavitação acústica ou ultrassônica leva localmente a condições extremas, como diferenciais de pressão muito altas e forças de cisalhamento altas. Quando bolhas de cavitação implodem na superfície dos sólidos (como partículas, células vegetais, tecidos etc.), micro-jatos e colisão inter-particlular geram efeitos como quebra de partículas, sonoporação (perfuração de paredes celulares e membranas celulares) e ruptura celular. Além disso, a implosão das bolhas de cavitação na mídia líquida cria turbulências e agitação, o que promove a transferência de massa entre o interior da célula e o solvente circundante. A irradiação ultrassônica é uma forma altamente eficiente de melhorar os processos de transferência de massa, uma vez que a sônica resulta em cavitação e seus mecanismos relacionados, como micros-movimento por jatos líquidos, compressão e descompressão no material com a subsequente interrupção das paredes celulares.
Dependendo da matéria-prima, o processo de extração ultrassônica pode exigir altas intensidades, por exemplo, para quebrar células ou materiais de plantas rígidas com uma alta quantidade de celulose. Ultrassonicadores do tipo sonda podem gerar amplitudes muito altas, o que é necessário para gerar cavitação impactante. Hielscher Ultrasonic fabrica extratores ultrassônicos de alto desempenho, que podem facilmente criar amplitudes de 200μm em operação contínua 24/7. Para amplitudes ainda maiores, Hielscher oferece sonotrodos de alta amplitude especificados (sondas).
Reatores ultrassônicos pressurizáveis e células de fluxo são usados para intensificar a cavitação. Com pressões crescentes, as forças de cavitação e cisalhamento cavitacional tornam-se mais destrutivas e melhoram assim os efeitos de extração ultrassônica.

Extrair fitoquímicos e compostos bioativos com sônicação

A extração ultrassônica é usada para liberar e isolar uma grande variedade de compostos bioativos (os chamados fitoquímicos) de botânicos.
A lista abaixo oferece uma pequena visão geral sobre fito-químicos extraídos ultrasonicamente:

Solventes para usar para extração ultrassônica

A extração ultrassônica é compatível com quase qualquer solvente. Mais comumente, etanol, água, mistura etanol/água, glicerina e óleos vegetais são usados para a extração de compostos bioativos de botânicos, pois esses solventes são considerados seguros para o consumo e são fáceis de usar.
Leia mais sobre solventes usados para extração ultrassônica!

As vantagens da extração de etanol ultrassônico

O etanol é um dos solventes mais utilizados com extração ultrassônica devido à sua segurança (aprovada pela FDA para consumo), sua eficácia e sua ampla solvência. A extração de etanol ultrassônico supera outros solventes e outras tecnologias de extração com custo-eficiência, escalabilidade linear, simplicidade e segurança.
A eficácia superior do etanol como solvente está ligada à sua composição química de uma cauda de hidrocarboneto e um único grupo hidroxyl. Esta composição química permite que o etanol se dissolva e extraia um espectro muito amplo de substâncias, de polifenóis, flavonoides, terpenos, canabinóides e lipídios (óleos).
Por exemplo, a extração de etanol ultrassônico de canabinóides não requer invernização (desabáxia), um passo necessário com outros métodos de extração, como CO2 extração para remover as ceras.

A extração de etanol apresenta efeitos diferentes dependendo da temperatura do etanol. Extração de nicotina de folhas de tabaco seco com up400st ultra-somsônicoO etanol aquecido é frequentemente usado para produzir extratos de espectro completo, que são valorizados pelo seu efeito de comitiva. Por outro lado, o etanol gelado é de preferência usado para produzir destilados de ervas ou cannabis. A extração no etanol gelado não requer filtragem subsequente. Uma vez que a extração ultrassônica é um tratamento não térmico, pode ser usado com etanol quente/quente ou resfriado/gelado. Reatores ultrassônicos reveses em jaqueta ajudam a manter a temperatura de processamento desejada durante o tratamento. O controle digital e software inteligente do ultrassonicador monitora a temperatura de processamento através de sensores de temperatura plugáveis e pode ser programado para parar ou pausar o tratamento de extração quando a temperatura do meio sair de uma determinada faixa.

Compre o equipamento de extração ultrassônica mais eficiente

Os sistemas de extração de alto desempenho da Hielscher Ultrasonics estão disponíveis em qualquer escala, desde o pequeno tamanho de laboratório, escala piloto de médio porte até a produção totalmente industrial de várias toneladas por hora. Dependendo do throughput, extratores ultrassônicos hielscher podem ser usados no modo em lote ou contínuo inline. A escolha do solvente depende de você, pois os ultrassonicadores hielscher podem ser usados em combinação com qualquer solvente. Todos os dispositivos de extração ultrassônica são simples e seguros de operar. De acordo com sua matéria-prima, capacidades de processo e alvo de saída, a Hielscher oferece-lhe o ultrassônico mais adequado.
Os processos de extração ultrassônica são influenciados por matéria-prima, solvente e throughput. Vários acessórios como sonotrodes (sondas) de vários tamanhos e formas, chifres de reforço, células de fluxo com vários volumes e geometrias, sensores de temperatura e pressão plugáveis e muitos outros gadgets estão disponíveis para montar a configuração ultrassônica ideal para o seu processo de extração.
processadores industriais da Hielscher da série HDT pode ser confortável e amigável operado através de controle remoto browser.O controle de processos é crucial para obter um resultado reprodutível. Portanto, todos os modelos digitais são equipados com software inteligente, o que permite ajustar, monitorar e revisar parâmetros de extração. Devido ao controle preciso sobre amplitude, tempo de sônicação e ciclos de dever, resultados ideais de processo, como rendimento superior e maior qualidade de extrato podem ser alcançados. O registro automático de dados do processo de sônica são as bases para padronização de processos e reprodutibilidade/repetibilidade, que são necessárias para boas práticas de fabricação (GMP).

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
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
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

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Solicite mais informações

Por favor, use o formulário abaixo para solicitar informações adicionais sobre processadores ultrassônicos, aplicativos e preço. Ficaremos felizes em discutir seu processo com você e oferecer-lhe um sistema ultrassônico atendendo aos seus requisitos!









Por favor, note que o nosso Política de Privacidade.


Processador ultrassônico UIP2000hdT (2kW) com reator em lote agitado

Homogeneizador ultrassônico UIP2000hdT (2kW) com reator de lote continuamente agitado

Literatura / Referências



Fatos aleatórios que valem a pena conhecer

Como é que o CO2 trabalhar como solvente?

co2 aquecido a acima de 90 graus Fahrenheit e 1000 libras por polegada quadrada pressão é considerado supercrítico. CO supercrítica2 agirá como um solvente que dissolve óleos.

O que é a Winterização dos Extratos de Cannabis?

Para invernizar um extrato bruto, o extrato de cannabis bruta é misturado com etanol. Depois, a solução é então colocada em um congelador para esfriar. O frio permite a separação dos compostos por diferenças em seus pontos de fusão e precipitação. No processo de resfriamento, as gorduras e ceras com pontos de fusão mais elevados precipitarão e poderão ser removidas por filtragem, centrifugação, decantação ou outros processos de separação. Finalmente, o etanol deve ser removido da solução. Isso é conseguido fervendo. O etanol ferve a 78,5°C de pressão atmosférica. Eventualmente, um extrato de óleo de cannabis líquido puro é obtido.

Os Benefícios Nutricionais dos Antioxidantes

Os antioxidantes atuam como um poderoso mecanismo de defesa que previne as células do corpo contra danos causados pelo envelhecimento, estresse, inflamação e doenças. Pesquisas também mostram que os antioxidantes podem contribuir como melhorador do sistema de imunização e apresentar propriedades anticâncgenas.
Antioxidantes são moléculas que capturam radicais livres. Radicais livres e outras espécies reativas de oxigênio (ROS) são derivados de processos metabólicos regulares e essenciais no corpo humano ou de fontes externas, como exposição a raios-X, ozônio, tabagismo, poluentes do ar e produtos químicos tóxicos. Os radicais livres são produzidos em muitas reações em cadeia química no corpo como resultado do metabolismo aeróbico. A formação e exposição a radicais livres faz parte de muitos processos metabólicos e não podem ser evitados. Um corpo saudável pode lidar com a formação normal de radicais livres, limpa-os e os transforma em moléculas inofensivas. No entanto, em eventos estressantes ou sob condições ambientais prejudiciais, a carga de radicais livres aumenta e contribui para a inflamação e o envelhecimento. Uma boa e saudável nutrição fornece antioxidantes, que desarmam radicais livres oxidativos.

Existem duas categorias de antioxidantes que podem ser distinguidas, as enzimas antioxidantes (por exemplo, desmutases de superóxido, catalase, glutationa peroxidase), e nutrientes antioxidantes, que incluem vitaminas, minerais e vários fitoquímicos. Algumas classes de nutrientes antioxidantes estão listadas abaixo:

  • vitamina E (α-tocopherol), vitamina C (ácido ascórbico), betacaroteno
  • glutationa, ubiquinol e ácido úrico
  • Selênio
  • flavonoides (pigmentos polifenólicos)

Vitamina C, ácido úrico, bilirrubina, albumina e tialides são antioxidantes hidrofílicos e radicalmente escavadores, enquanto vitamina E e ubiquinol são antioxidantes radicais lipofílicos.
A potência dos antioxidantes nos alimentos é medida como valor ORAC (Capacidade de Absobance Radical de Oxigênio). De acordo com o USDA, os seguintes alimentos têm os maiores valores de ORAC e, portanto, a melhor potência antioxidativa:

    • Ameixas: 5770
    • Passas: 2830
    • Mirtilos: 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.

  • Amoras: 2036
  • Couve: 1770
  • Morangos: 1540
  • Espinafre: 1260
  • Framboesas: 1220
  • Couve-de-bruxelas: 980
  • Ameixas: 949
  • Brotos de alfafa: 930
  • Flores de brócolis: 890
  • Beterraba: 840
  • Laranjas: 750
  • Uvas vermelhas: 739
  • Pimentão vermelho: 710
  • Cerejas: 670
  • Kiwi: 602
  • Toranja: 483
  • Cebola: 450
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para dispersão, emulsificação e extração celular.

Homogeneizadores ultrassônicos de alta potência de Laboratório para piloto e Industrial escala.