Estratégias para maiores rendimentos na extração botânica
Para produzir extratos de qualidade premium a partir de botânicos com alta eficiência, ou seja, altos rendimentos de extratos de qualidade premium dentro de um curto tempo de extração, é necessária uma técnica de extração de alto desempenho. A extração ultrassônica é uma técnica de intensificação de processos, que permite usar uma ampla gama de matérias-primas e produz altos rendimentos de extratos superiores de forma rápida e econômica.
Extratos Botânicos Premium com Ultrassom de Energia
Quando um composto bioativo específico ou uma fração bioativa de um botânico é extraído, vários fatores influenciam o processo de extração. Além da tecnologia de extração (por exemplo, extração ultrassônica), a polaridade do solvente, matéria-prima e seu pré-tratamento, razão sólida/líquida (ou seja, razão de matéria vegetal/solvente), tempo de extração e temperatura são fatores importantes do processo que devem ser cuidadosamente considerados. A extração ultrasonicamente assistida (EAU) permite condições ideais de processamento, que são caracterizadas pela leveza e alta eficiência simultaneamente. A livre escolha de solventes leves ou extração de água fria, baixas temperaturas e curtos tempos de processamento transformam a extração ultrassônica na técnica de extração superior, que previne a degradação térmica ou química das moléculas bioativas. Além disso, os Emirados Árabes Unidos podem liberar a quantidade completa disponível de moléculas bioativas da matéria-prima vegetal. É por isso que a ultrassônica é a tecnologia de extração mais utilizada para a produção de extratos de alta potência.

Extração botânica com o UP400St (400W, 24 kHz)
O que torna a Extração Ultrassônica Superior?
Extração ultrasonicamente assistida (EAU) é uma técnica de extração altamente eficiente, que é baseada em forças mecânicas puras. A cavitação ultrassônica ou acústica é caracterizada por intensas forças de cisalhamento, bem como por diferenciais de alta temperatura e pressão localmente. Essas forças cavitacionais altamente intensas causam a chamada sonoporação, que é a geração de novos e o alargamento dos poros existentes na membrana celular, bem como a interrupção das estruturas celulares vegetais. O fluxo ultrasonicamente intensificado de solvente dentro e fora do interior celular contribui para a liberação rápida e completa das substâncias botânicas. Usando apenas forças mecânicas, os Emirados Árabes Unidos não alteram as moléculas botânicas através de produtos químicos ou tratamento térmico intenso e previne alterações químicas ou induzidas pelo calor das substâncias bioativas encontradas em botânicos. Como resultado, a extração ultrassônica produz extratos de espectro completo de alta qualidade que oferecem os efeitos completos das substâncias botânicas combinadas, conhecidas como o chamado efeito entourage.
extração ultra-sônica: técnica leve não térmica, mas altamente eficiente para altos rendimentos de extratos de qualidade premium.
Comparação da Extração Ultrassônica com Outras Técnicas
A extração ultrassônica é uma técnica amplamente utilizada para liberar e isolar compostos bioativos como antioxidantes, polifenóis, polissacarídeos, proteínas, lipídios, canabinoides e outros fitoquímicos de materiais vegetais. A sonicização é o método preferido devido a inúmeras vantagens como alto / rendimento de extração completa, processamento rápido, não térmico, compatibilidade com quase todos os solventes (por exemplo, água, etanol, metanol, isopropanol, óleos vegetais, glicerina etc.), operação simples e segura, baixa manutenção entre muitos outros.
A tabela abaixo compara a extração ultrassônica com outros métodos convencionais de extração sublinhando as vantagens dos Emirados Árabes Unidos.

Extratores ultrassônicos da Hielscher se destacam em eficiência, confiabilidade e simpatia pelo usuário
Extração ultra-sônica | Maceração | co2 Extração | Soxhlet | Percolation | |
---|---|---|---|---|---|
Solvente | compatível com quase qualquer solvente | água, solventes aquosos e não aquosos | co2 | água, solventes aquosos e não aquosos | Solventes orgânicos |
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 |
Por que a extração ultrassônica é tão eficiente?
O mecanismo de intensificação da extração do ultrassom de energia é atribuído principalmente ao fenômeno da cavitação acústica. A cavitação ultrassônica causa colisões entre partículas da biomassa botânica, o que resulta em fracionamento interpartidário e redução do tamanho das partículas. Quando as bolhas de cavitação entram em colapso na superfície dos sólidos vegetais, a erosão e a sonoporação aumentam ainda mais a superfície das partículas. Assim, a transferência de massa intensificada facilita a liberação de moléculas como proteínas, lipídios, açúcares, vitaminas, antioxidantes, fitoquímicos e fibras dietéticas. Forças de tesoura geradas ultrasonicamente melhoram a penetração do solvente na matriz celular da matéria botânica e melhoram a permeabilidade das membranas celulares, respectivamente. Esses mecanismos de ultrassoçânico de energia são responsáveis pela intensificação significativa do processo alcançada quando a ultrassônica é aplicada para extração botânica.
- rendimentos elevados
- extratos de qualidade premium
- altamente eficiente e rápido
- baixos custos operacionais
- resultados reprodutíveis
- escalabilidade linear
- Simples & operação segura
- robustez
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Hielscher Ultrasonics projeta, fabrica e distribui extratores ultrassônicos de alto desempenho para lote e processamento contínuo em qualquer escala de produção. Além dos mais altos padrões técnicos e excelente robustez e operação 24/7/365 para operação de alta eficiência, os ultrassonicadores Hielscher são fáceis e confiáveis de operar. Alta eficiência, software inteligente, menu intuitivo, protocolo automático de dados e controle remoto do navegador são apenas alguns recursos que distinguem extratores Hielscher de outros equipamentos de extração.
Vantagens dos Extratores Ultrassônicos Hielscher
eficiência
- Os rendimentos mais elevados
- Processo de extração rápida – em poucos minutos
- extratos de alta qualidade – extração leve e não térmica
- Solventes verdes (água, etanol, glicerina, óleos vegetais etc.)
Simplicidade
- Plug 'n’ jogo – Configuração e trem em poucas horas
- Alta taxa de transferência – para produção de extrato em grande escala
- Operação inline em lote ou contínua
- Configuração simples – Suporta múltiplas tensões e apenas uma conexão de quatro mangueiras
- móvel
- Escala linear acima-adicione um outro sistema ultra-sônico paralelamente para aumentar a capacidade
- Monitoramento e controle remoto – via PC, smartphone ou Tablet
- Não é necessária a supervisão do processo – set-up e Run
- De alto desempenho – projetado para produção contínua de 24/7
- Robustez e baixa manutenção
- alta qualidade – projetado e construído na Alemanha
- Carga rápida e descarga entre lotes
- fácil de limpar
segurança
- Simples e seguro para executar
- Extração solvente-menos ou solvente-baseada (água, etanol, óleos vegetais, glicerina, etc.)
- Sem altas pressões e temperaturas
- Sistemas à prova de explosões com certificação ATEX disponíveis
- Fácil controlar (também através do controlo a distância)
Solventes para extração ultra-sônica
Escolha o solvente ideal para o seu processo de extração: água, mistura água-álcool, álcool isopropílico, hexano, etanol, metanol, butano, óleos vegetais, glicerina,
solventes não tóxicos, bem como quaisquer outros solventes padrão são compatíveis com extração ultrassônica.
Extração ultrassônica de água fria: Embora a água seja tecnicamente um solvente, o chamado solvente universal, uma extração à base de água é, em geral, considerada como uma extração sem solvente. Uma extração ultrassônica sem solventes não requer substâncias estranhas. O chorume da água e do material vegetal é sonicado para quebrar as paredes celulares da planta para que as moléculas bioativas sejam liberadas na água (solvente). A sônica é um método mecânico puro, que não altera quimicamente a matéria-prima e o extrato. Portanto, a extração ultrassônica é a técnica preferida para produzir extratos botânicos de alta qualidade.

Sonda de tipo ultra-som UIP1000hdT com agitador para a produção de extratos botânicos como canabinóides (por exemplo, CBD, THC, CBG)
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos extratores ultrassônicos (processamento em lote e fluxo):
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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Instalação industrial do extrator ultrassônico UIP4000hdT para a produção de extratos botânicos.
Literatura / Referências
- 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.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.

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