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.

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A extração ultrassônica prima por outras técnicas de extração em alta velocidade (duração reduzida), maior rendimento e maior qualidade do extrato.

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)
A extração ultrassônica é significativamente mais eficiente e mais rápida do que técnicas alternativas de extração, como extração de dióxido de carbono supercrítico (SCO2) e extração de Soxhlet.

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.

As Vantagens da Extração Botânica Ultrassônica

  • 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 comparação da extração ultrassônica e micro-ondas mostra que a extração de antocianina a partir de frutinhas de mirtilo é mais eficiente usando ultrassônica.

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.


Extração ultrassônica de fenóis totais e flavonoides de sálvia é significativamente mais rápida do que a extração convencional em um agitador de banho de água

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.

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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

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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

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).

Os disruptores ultra-sônicos são usados para extrações das fontes do Phyto (por exemplo plantas, algas, fungos)

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]


Ultrassônicos de alto desempenho! A gama de produtos da 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.