Hielscher tecnologia de ultra-som

Extração ultra-sônica de matéria celular

Extração ultra-sônica ou sono-extração é uma tecnologia de intensificação de processo, que funciona através do acoplamento de ultra-som de alta potência em uma pasta de tecido vegetal ou celular. Hielscher Ultrasonics fornece ultra-sons confiáveis ​​para interrupção e extração de células de pequenas amostras de laboratório até grandes volumes em processamento industrial. O apelo da extração assistida por ultra-som reside no tratamento não térmico do material, sua aplicação fácil e a escala do teste para a escala de produção.
Os dispositivos ultra-sônicos da Hielscher geram ultra-som intenso e intenso que pode ser rigorosamente controlado para os requisitos do seu processo.

A lista abaixo oferece vários protocolos de processamento ultra-sônico, que demonstram o amplo campo de aplicação de ultra-som de energia em biologia, processamento de alimentos e produção farmacêutica.
Os homogeneizadores ultra-sônicos são ferramentas poderosas para a extração. (Clique para ampliar!)

Sonda de tipo ultra-som UP50H

Extração ultra-sônica de flocos de pimenta

Boldina de Boldo sai (Peumus Boldus Molina)

Aplicação ultra-sônica:
Um composto activo importante em boldo é negrito ((S) -2,9-di-hidroxi-1,10-dimetoxifórfina), que é além da catequina ((2S, 3R) -2- (3,4-di-hidroxi-fenil) -3 , 4-di-hidro-1 (2H) -benzopirano-3,5,7-triol) os principais componentes da fração de alcalóides e flavonóides em folhas de boldo. Boldina é um agente antioxidante forte que sofre dano mediado por radiação livre peroxidativo e atua como um eliminador eficiente de radicais de hidroxilo.
Procedimento de extração: Para um procedimento de extração típico, amostras de folhas de boldo foram extraídas com 1L de água destilada à pressão atmosférica usando o ultra-som UIP1000hd no modo lote e fluxo contínuo. O tempo de extração varia entre 10 e 40 min., Com uma intensidade ultra-sônica de 10 a 23 W / cm2, e uma faixa de temperatura de 10 a 70 ° C. Os melhores resultados foram alcançados nas seguintes condições: intensidade ultra-sônica de 23 W / cm2 por 40 min. a uma temperatura de 36 ° C
Resultados: Os resultados da análise mostram que a sonicação de alta potência aumenta a liberação do material de matriz vegetal de Boldo a taxas de melhorias significativamente comparadas ao método convencional: o rendimento igual foi liberado por sonicação em 30 min. enquanto o tempo de extração convencional era 2h.
Chemat (2013) e colegas de trabalho mostraram que a extração ultra-auxiliar melhora a eficiência da extração da planta, reduzindo o tempo de extração ao aumento da concentração dos extratos (mesma quantidade de solvente e material vegetal). A análise revelou que as condições otimizadas eram: potência de sonicação 23 W / cm2 com UIP1000hd por 40 min. e uma temperatura de 36 ° C. Os parâmetros otimizados da extração de ultra-som proporcionam uma melhor extração em comparação com uma maceração convencional em termos de tempo de processo (30 min em vez de 120 min.), Maior rendimento, maior eficiência energética, limpeza aprimorada, maior segurança e melhor qualidade do produto.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd com sonotrode BS2d34 e célula de fluxo
Referência / Documento de pesquisa:
Petigny, L .; Périno-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Extração assistida em lote e em ultrapassagem contínua de folhas Boldo (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.

Ácido clorogênico de folhas de tabaco

Aplicação ultra-sônica:
Para os experimentos de extração, folhas de tabaco de Nicotiana tabacum foram grinded para menores tamanhos de partícula de cerca de >4 x ≧ 2 mm. Para os ensaios de extração ultra-sônica, foram extraídas 20g amostras de material foliar de tabaco seco com água destilada a temperaturas variando de 5 ° c a 30 ° c. Experimentos de extração foram conduzidos para intervalos de tempo de ciclo de extração variando de 5 minutos a 30 minutos por ciclo. Cerca de 10 a 15 gotas de etanol foram adicionadas ao volume ótimo calculado de 256 ml de água destilada necessária para extrair todo o ácido clorogênico solúvel de 20 g de amostras de folhas de tabaco secas. O volume ótimo de 256 ml de água destilada foi então dividido em volumes fracionários do solvente de extração para uso em cada ciclo de extração ultra-sônica.
Para a irradiação ultra-sônica, um processador ultra-sônico UP400S (400 watts, 24 kHz) com um sonotrodo H7 feito de titânio, que tinha um diâmetro da ponta de 7mm, foi usado. O sonotrodo H7 foi inserido a meia altura da mistura de extração.
Protocolo: Como condições ideais para a extração ultra-sônica de ácido clorogênico a partir de folhas de tabaco foram encontradas: 20 g de folhas de tabaco secas em água destilada (proporção óptima líquido / sólido: 12,8 mL / g) a 20 degC temperatura de processamento, dispositivo ultra-sônico UP400S (400W, 24kHz) para 3 ciclos de sonicação de cada 15min (duração total da sonicação: 45 min).
Recomendação do dispositivo:
UP400S com sonotrode H7
Referência / Documento de pesquisa:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): Otimização e design ortogonal de um processo de extração aquosa assistida por ultra-som para extração de ácido clorogênico a partir de folhas de tabaco secas. Chinese Journal of Natural Medicines 2011.

Acilação de Mangiferin

Aplicação ultra-sônica:
Mangiferina (1,3,6,7-Tetrahidroxi-2- [3,4,5-tri-hidroxi-6- (hidroximetil) oxan-2-il] xanten-9-ona; fórmula: C19H18O11) é um polifenol de estrutura de C-glicosilxantona que pode ser encontrado em muitas espécies de plantas. Mangiferin mostra várias atividades farmacológicas. A acilação regiosselectiva da mangiferina pode ser catalisada de forma muito eficiente pela lipase sob ultra-som. Em comparação com os métodos convencionais, a catalisia assistida por ultra-som se destaca pelas vantagens de um menor tempo de reação e maiores rendimentos. As condições ideais para a acilação de mangiferina ultra-sônica foram encontradas como segue:
lipase: PCL, doador de acilo: acetato de vinilo; solvente de reação: DMSO, temperatura de reação: 45 degC, potência ultra-sônica: 200W; taxa de substrato: doador de acil / mangiferina 6/1, carga enzimática: 6 mg / ml
O rendimento de acilação regioselectiva foi de até 84%.
Recomendação do dispositivo:
UP200St ou UP200Ht
Referência / Documento de pesquisa:
cp .: Wang, Z .; Wang, R .; Tian, ​​J .; Zhao, B; Wei, XF; Su, YL; Li, CY; Cao, SG; Wang, L. (2010): efeito da ultra-sonografia sobre a acilação regioselectiva catalisada por lipase de mangiferina em solventes não aquosos. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.

Capsaicinoides

Aplicação ultra-sônica:
Extração de capsaicinoides (capsaicina, nordihidrocapsaicina) de pimentas: Capsaicinoids from Capsicum frutescens as pimentas foram obtidas através de extração ultra-sônica nas seguintes condições: solvente: etanol a 95% (v / v), proporção solvente / massa de 10 ml / g, 40 min. tempo de extração de sonicação, temperatura de extração de 45 ° C. Rendimento de extrato: 85% dos capsaicinoides
Recomendação do dispositivo:
UP400S

Silymarin de Milk Thistle Seeds

Aplicação ultra-sônica:
A extração assistida por ultra-som foi realizada usando um ultra-som UP400S. Neste estudo, utilizou-se uma sonda ultra-sônica tipo chifre com um diâmetro de 1,5 cm. Foram pesados ​​10 g de pó de cardo de leite sem gordura com precisão e dissolvidos em 100 mL de metanol. O copo foi mantido em banho-maria e mantido a uma temperatura de 25 ° C. O pó de cardo de leite dissolvido em solvente foi submetido a sonicação para diferentes intervalos de tempo (30, 60, 90, 120 e 150 min.). Após cada intervalo de tempo, a solução foi filtrada através de um papel de filtro Whatman e cada filtrado (cerca de 80 mL) foi evaporado usando evaporador rotativo até atingir 30 mL de solução e a absorvência de compostos fenólicos foi medida com espectrofotômetro UV-Visível em comprimento de onda de 517 nm de acordo com o método DPPH. Conforme esperado, os tempos de extração aumentaram, resultando no aumento do conteúdo de silimarina.
Os autores do estudo descobriram que a extração ultra-sônica para obter os extratos alcoólatra é uma das melhores técnicas para substituir as técnicas convencionais. A extração ultra-sônica foi comprovada para obter uma melhor qualidade de extrato. Outros benefícios são de economia de tempo, sendo mais eficientes, etc.
Recomendação do dispositivo:
UP400S
Referência / Documento de pesquisa:
Çağdaş, E .; Kumcuoğlu, S .; Güventürk, S .; Tavman, S. (2011): Extração assistida por ultra-som de componentes de silimarina de sementes de cardo de leite (Silybum Marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.

esteviosídeo

Aplicação ultra-sônica:
Amostras de 10 g de folhas de stevia seca e moída foram extraídas em 100 mL de água sob agitação contínua (com um agitador magnético). O valor do pH foi controlado com fosfato de sódio de pH 7 de 0,01 M. A amostra foi colocada num copo de vidro de 150 mL e foi submetida a um sonicato com um ultra-somador de tipo sonda (UIP500hd, 20kHz, 500W). A ponta do sonotrodo foi imersa cerca de 1,5 cm na pasta de folhas de stevia. O dispositivo ultra-sônico foi configurado para uma potência de 350W. Um tratamento de sonicação suave de 350 W por 5-10 min. a uma temperatura de processo constante de 30 ° C deu um rendimento de rebaudiosídeo A de 30-34 g por 100 g de amostra. Após a sonicação, a solução de extracto foi centrifugada e filtrada através de membrana microporosa de 0,45 μm; o filtrado foi tomado para análise de conteúdo de rebaudiosídeo A total. O rendimento de extração do teor total de rebaudiosídeo A foi analisado por HPLC.
Pela extração com auxílio de ultra-som isento de solvente, obteve-se um alto rendimento de rebaudiosídeo A em comparação com métodos de extração tradicionais, como extração de calor ou maceração.
Recomendação do dispositivo:
UIP500hd

Terpenos

Aplicação ultra-sônica:
A extração de compostos voláteis, como os terpenos, das inflorescências de uma cultivar tipo cannabis sativa L. pode ser ultra-sonicamente melhorada. Estudos demonstraram que após uma sonicação curta, os terpenos direcionados já são liberados do material vegetal.
Os resultados mostram que o tratamento ultra-sônico não superior a 5 min permite obter uma maior concentração de terpenos em comparação com a maceração. Em vez disso, um tratamento ultra-sônico com mais de 5 min aumentou a concentração de δ-9-tetraidrocannabinol (THC).
Protocolo de Sonicação:
A extração de terpenos assistida por ultra-som foi realizada usando um Ultra-aparelho de tipo sonda 200W. O dispositivo ultra-sônico foi ajustado em uma amplitude de 25%. Foram adicionadas três alíquotas de 50 g de inflorescências secas com 250 mL de etanol a 70% / v, o qual foi usado como solvente de extração. Cada copo e seu conteúdo foram imersos em um banho de gelo. A sonicação foi realizada por 5, 10 e 15 min. Durante o Extração ultra-sônica procedimento, foi assegurada uma dissipação rápida contínua de calor para manter a temperatura do processo abaixo de 30 ° C. Após a extração, as misturas foram filtradas sob vácuo através do papel Whatman No. 3, e o solvente foi removido por evaporação rotativa por vácuo. Cada experimento de extração foi realizado em triplicado usando três amostras diferentes.
A ultra-som foi encontrada como uma alternativa interessante à maceração para a extração de compostos voláteis da inflorescência da cannabis, mas mostra também que o tratamento ultra-sônico não deve ser superior a 5 minutos para obter uma recuperação melhorada de terpenos. Em vez disso, um tratamento ultra-sônico com mais de 5 minutos aumentou a concentração de δ-9-tetraidrocannabinol (THC). O extrato de inflorescências Cannabis sativa obtido por extração ultra-sônica realizada durante 5 min pode ser usado como ingrediente para perfumes ou aromatizantes para bebidas. Pode ser usado como alternativa para o cânhamo industrial, onde as hastes são usadas para a indústria de fibras e extractos de inflorescências para indústria de cosméticos e alimentos.
Recomendação do dispositivo:
UP200St ou UP200Ht com sonotrodo / sonda S26d14
Referência / Documento de pesquisa:
Da Porto, C .; Decorti, D .; Natolino, A. (2014): “Extração assistida por ultra-som de compostos voláteis de inflorescências industriais de Cannabis sativa L.”. IJARNP 2014, 7 / 1. 8-14.

Extração de vanilina a partir de feijão de baunilha curado

Aplicação ultra-sônica:
A extração de vanilina foi otimizada sob sonicação. Portanto, o dispositivo ultra-sônico de 100 watts (20kHz) foi operado em modo pulsado (ciclos: 5 seg. Seguido seguido de 5 segundos de desligado).
Os melhores resultados foram alcançados para extração ultra-sônica com 40% de etanol durante 1 h a 30 ° C. Para comparar os resultados com métodos de extração convencionais, também foram realizadas extrações de banho de água e banho de ultra-som. Os resultados mostraram que a otimização da extração de vanilina por chifre ultra-sônico com etanol a 40% durante 1 h a 30 ° C foi comparativa com a extração do banho de água com 40% de etanol a 56 ° C durante 15 h.
Recomendação do dispositivo:
UP100H
Referência / Documento de pesquisa:
Rasoamandrary, N .; Fernandes, AM; Bashari, M .; Masamba, K .; Xueming, X. (2013): Extração melhorada de 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído de vanilina a partir de feijões de baunilha curados usando extração assistida por ultra-som: uma comparação de extração de banho de água com auxílio de ultra-som e água quente. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.

Ziziphus Jujube - extração de compostos fenólicos de jujuba

Aplicação ultra-sônica:
Para a extração ultra-auxiliar de compostos fenólicos de jujuba (Ziziphus Jujube), um ultra-som de tipo sonda de alta intensidade Uf200 ः Com 200W de potência e 24kHz de frequência foi utilizada. O dispositivo ultra-sônico foi equipado com o microondas sonotrode S2 (diâmetro da ponta 2 mm), que foi imerso em um banho de água no qual um vidro precipitado com a amostra foi colocado (dimensões internas: 280: 195: 135 mm). A amplitude das vibrações ultra-sônicas foi de 100% da potência nominal (amplitude máxima de 260 μm) e potência acústica de 0.171402 W e intensidade de 21.8346 W / cm2. A intensidade ultra-sônica foi determinada calorimetricamente medindo o aumento tempo-temperatura da suspensão em condições adiabáticas . O procedimento de extração ultra-sônica foi utilizado para a extração de fenólicos totais de amostras de acordo com o projeto experimental (para otimização).
Recomendação do dispositivo:
Uf200 ः com sonotrode S2
Referência / Documento de pesquisa:
Fooladi, H .; Mortazavi, SA; Rajaei, A .; Elhami Rad, AH; Salar Bashi, D .; Savabi Sani Kargar, S. (2013): otimizar a extração de compostos fenólicos de jujuba (Ziziphus Jujube) utilizando método de extração assistida por ultra-som. IECFP 2013.

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A extração ultra-sônica pode ser realizada em operação por lotes e modo de fluxo contínuo. (Clique para ampliar!)

Configuração de sonicação com UIP1000hd para a extração de boldo folhas em um lote. [Petigny et al. 2013]

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Fatos, vale a pena conhecer

Homogeneizadores ultra-sônicos são muitas vezes referidos como sonicador de sonda, lyser ultra-sônico, disruptor de ultra-som, moedor ultra-sônico, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disruptor celular, dispersor ultra-sônico ou dissolvente. Os termos diferentes resultam de várias aplicações que podem ser cumpridas pelo sonication.