Ultrassônicas superam outros métodos de extração por velocidade
O rápido procedimento de extração ultrassônica e a consequente economia de tempo na produção de extratos são uma das muitas vantagens da extração ultrassônica de compostos bioativos das plantas. A extração ultrassônica tem sido cientificamente comparada com técnicas alternativas de extração, como extração supercrítica de CO2, maceração, refluxo térmico, Soxhlet ou extração de micro-ondas e resultados de pesquisa comprovam a vantagem significativa da ultrassonicação em relação à velocidade e rendimento da extração.
Ultrassônica como Procedimento de Extração Rápida
A extração ultrassônica de compostos bioativos é bem conhecida por seus altos rendimentos, extratos de alta qualidade, curto tempo de extração, baixo consumo de energia e a capacidade de trabalhar com solventes muito leves. Todos esses fatores contribuem para a extraordinária eficiência global da extração ultrassônica de constituintes bioativos de materiais vegetais.
Abaixo você pode encontrar uma seleção de relatórios de pesquisa científica, em que extração ultrassônica (também extração assistida por ultrassom / UAE) foram comparadas com outras técnicas de extração, como maceração, Soxhlet, aquecimento-refluxo, CO supercrítica2, e extração de micro-ondas.
ultrassônico UP400St para extração em alta velocidade de botânicos no modo de lote
| Aplicação de extração | Tempo de extração ultrassônica | Tempo do método de extração alternativo | Informações adicionais | Fonte |
|---|---|---|---|---|
| Extração de antocianina de frutinhas de mirtilo | 5 min. | 15 min. Microondas |
ultrassonicador UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo deixa extração | 5-30 min | 15-90 min Maceração |
ultrassônico UIP1000hdT "Podemos ver que de 5 a 30 min de sonicação, o rendimento é equivalente ao rendimento da maceração convencional de 15 a 90 min: UAE requer um terço do tempo para extrair o material solúvel das folhas na maceração convencional." |
Petigny et al., 2013 |
| Extração de fenóis totais e flavonoides de sálvia | 11 min. | 30 min. extração convencional com agitador de banho de água a 60ºC |
Extractores ultra-sônicos UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Extração de polifenóis de folha de oliva | 21 min. | 60 min. extração convencional de refluluxo térmico |
ultrassonicador UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Extração de fenólicos bioativos de folhas de Malva sylvestris | 49 min. 48°C a 110W |
5 h extração de cama agitada a 150 rpm |
ultrassonicador UP200S A análise do HPLC revelou que a concentração de fenólicos bioativos aumentou significativamente (p≺0,05) sob o ideal UAE Condições. |
Bimakr et al., 2017 |
| Extração de lipídios de Melancolia de Inverno (Benincasa hispida) Semente | ∼36 min. | Extração supercrítica de dióxido de carbono combinada com técnica de balanço de pressão (SCE-PST) (∼50 min.), CO supercrítica2 (∼97 min.), e extração convencional de Soxhlet (∼360 min.) | comparação de dióxido de carbono supercrítica (sCO2), extração assistida por ultrassom (UAE), extração supercrítica de dióxido de carbono combinada com técnica de balanço de pressão (SCE-PST) e a extração de Soxhlet mostra que os Emirados Árabes Unidos são a técnica de extração mais eficiente e rápida. | Bimakr et al. (2015) |
comparação de dióxido de carbono supercrítica (sCO2), extração assistida por ultrassom (UAE), extração supercrítica de dióxido de carbono combinada com técnica de balanço de pressão (SCE-PST) e a extração soxhlet mostra que UAE é a técnica de extração mais eficiente e rápida.
- Alta eficiência de extração
- Rendimentos superiores de extração
- processo rápido
- Baixas temperaturas
- Adequado para extrair compostos termolabianos
- Compatível com qualquer solvente
- Baixo consumo de energia
- Técnica de extração verde
- operação fácil e segura
- Baixo investimento e custos operacionais
- 24/7 operação pesados-dever
Extratores ultrassônicos de alto desempenho para isolamento expresso de compostos
Os equipamentos ultrassônicos de última geração de Hielscher permitem uma rápida extração de biomoquímicas de alta qualidade das plantas. O controle total sobre os parâmetros do processo, como amplitude, temperatura, pressão e entrada de energia, permitem as condições de extração mais eficientes e mais suaves que produzem extratos não danificados e altamente bioativos. A otimização dos parâmetros de extração ultrassônica, como tamanho de partículas de matéria-prima, tipo solvente, relação sólido-solvente e tempo de extração pode ser otimizada para maior eficiência e melhores resultados gerais. Uma vez que a extração ultrassônica é um método de extração não térmica, a degradação térmica dos ingredientes bioativos pode ser evitada resultando em qualidade superior do extrato.
No geral, vantagens como alto rendimento, curto tempo de extração, baixa temperatura de extração e os requisitos reduzidos de solvente fazem da sônicação o método de extração preferido.
A ultrassônica supera o micro-ondas na extração de antocianina de frutinhas de mirtilo. A sônicação é três vezes mais rápida que a extração de micro-ondas.
A comparação ultrassônico versus convencional com um agitador de banho de água mostra um tempo de extração significativamente reduzido para fenóis totais e flavonoides de sálvia quando a extração de ultrassom é usada. A extração ultrassônica requer apenas um terço do tempo de extração com um agitador de banho de água.
Extração ultrassônica: Estabelecida em Laboratório e Indústria
A extração ultrassônica é amplamente aplicada para a extração de qualquer tipo de composto bioativo de botânicos, fungos, algas, bactérias e células mamíferas. A extração ultrassônica foi estabelecida como uma simples, econômica e altamente eficiente que prima outras técnicas tradicionais de extração por maiores rendimentos de extração e menor duração de processamento.
Com sistemas ultrassônicos de laboratório, de bancada e totalmente industriais prontamente disponíveis, a extração ultrassônica é hoje uma tecnologia bem estabelecida e confiável. Extratores ultrassônicos hielscher são instalados em todo o mundo em instalações de processamento industrial para a produção de compostos bioativos de grau alimentar e farmaco.
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 |
Contate-Nos! / Pergunte-nos!
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
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Fatos, vale a pena conhecer
Princípio de Trabalho da Extração Ultrassônica
A extração ultrassônica é um método amplamente utilizado para isolar e separar componentes bioativos de materiais vegetais. Uma vez que a sônica é compatível com qualquer tipo de solvente, o procedimento de extração ultrassônica pode ser projetado de forma ideal em relação aos compostos bioativos (ou seja, os compostos-alvo), sua polaridade, solubilidade, sensibilidade ao calor e outros fatores. Adaptando o processo de sônica especificamente a um determinado composto ou vários compostos, a configuração mais ideal pode ser escolhida para obter um extrato de qualidade extraordinariamente alta.
Ondas de ultrassom acoplado em um líquido ou chorume cria vibrações intensas e cavitação acústica. A cavitação acústica também conhecida como cavitação ultrassônica é determinada por diferenciais de pressão extremamente altas, forças de cisalhamento e jatos líquidos. Essas forças quebram paredes celulares, interrompem células vegetais e intensificam a transferência de massa entre interior celular e solvente. Assim, os ingredientes bioativos são liberados eficientemente no solvente circundante, de onde as moléculas-alvo podem ser facilmente isoladas e purificadas (por exemplo, por evaporação de rotor, vapor-destilação ou HPLC).
Extração ultrassônica de células vegetais: a seção transversa microscópica (TS) mostra o mecanismo de ações durante a extração ultrassônica das células (ampliação 2000x)
[fonte: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.