Strategii pentru randamente mai mari în extracția botanică
Pentru a produce extracte de calitate premium din plante botanice cu eficiență ridicată, adică randamente ridicate de extracte de calitate premium într-un timp scurt de extracție, este necesară o tehnică de extracție de înaltă performanță. Extracția cu ultrasunete este o tehnică de intensificare a procesului, care permite utilizarea unei game largi de materii prime și produce randamente ridicate de extracte superioare într-un mod rapid și rentabil.
Extracte botanice premium cu ultrasunete de putere
Atunci când se extrage un compus bioactiv specific sau o fracțiune bioactivă dintr-o botanică, diferiți factori influențează procesul de extracție. Pe lângă tehnologia de extracție (de exemplu, extracția cu ultrasunete), polaritatea solventului, a materiei prime și a raportului său pre-tratare, solid / lichid (de exemplu, raportul materie vegetală / solvent), timpul de extracție și temperatura sunt factori importanți de proces care trebuie luați în considerare cu atenție. Extracția asistată ultrasonically (EAU) permite condiții ideale de procesare, care se caracterizează prin blândețe și eficiență ridicată simultan. Alegerea liberă a solvenților ușori sau extracția apei reci, temperaturile scăzute și timpii scurți de procesare transformă extracția cu ultrasunete în tehnica superioară de extracție, care previne degradarea termică sau chimică a moleculelor bioactive. În plus, EAU pot elibera cantitatea completă disponibilă de molecule bioactive din materia primă vegetală. Acesta este motivul ultrasonication este cea mai utilizată tehnologie de extracție pentru producția de extracte de mare potență.
Extracția botanică cu UP400St (400W, 24kHz)
Ce face extracția cu ultrasunete superioară?
Extracția ultrasonically asistată (EAU) este o tehnică de extracție extrem de eficientă, care se bazează pe forțe mecanice pure. Cavitația cu ultrasunete sau acustică se caracterizează prin forțe de forfecare intense, precum și diferențe de temperatură și presiune ridicate care apar la nivel local. Aceste forțe cavitaționale foarte intense provoacă așa-numita sonoporare, care este generarea de noi și extinderea porilor existenți în membrana celulară, precum și perturbarea structurilor celulare ale plantelor. Fluxul ultrasonically intensificat de solvent în și din interiorul celulei contribuie la eliberarea rapidă și completă a substanțelor botanice. Folosind exclusiv forțe mecanice, EAU nu modifică moleculele botanice prin substanțe chimice sau tratament termic intens și previne astfel modificările chimice sau induse de căldură ale substanțelor bioactive găsite în botanicals. Ca rezultat al, extracția cu ultrasunete produce extracte de înaltă calitate, cu spectru complet, care oferă efectele complete ale substanțelor botanice combinate, cunoscut sub numele de așa-numitul efect de anturaj.
extracție cu ultrasunete: tehnică ușoară non-termică, dar foarte eficientă pentru randamente ridicate de extracte de calitate premium.
Compararea extracției cu ultrasunete cu alte tehnici
Extracția cu ultrasunete este o tehnică utilizată pe scară largă pentru a elibera și izola compuși bioactivi, ar fi antioxidanți, polifenoli, polizaharide, proteine, lipide, canabinoizi și alte fitochimicale din materiale vegetale. Sonicare este metoda preferată datorită numeroaselor avantaje, ar fi randamentele ridicate / complete de extracție, prelucrare rapidă, non-termică, compatibilitate cu aproape orice solvenți (de exemplu, apă, etanol, metanol, izopropanol, uleiuri vegetale, glicerină etc.), operare simplă și sigură, întreținere scăzută, printre multe altele.
Tabelul de mai jos compară extracția cu ultrasunete cu alte metode convenționale de extracție subliniind avantajele EAU.
Extractoarele cu ultrasunete de la Hielscher excelează în eficiență, fiabilitate și ușurință în utilizare
| Extracția cu ultrasunete | Macerare | co2 Extracţie | Soxhlet | Percolare | |
|---|---|---|---|---|---|
| Solvent | compatibil cu aproape orice solvent | apă, solvenți apoși și neapoși | co2 | apă, solvenți apoși și neapoși | Solventi organici |
| Temperatura | extracție netermică; control precis al temperaturii |
înconjurător | sub căldură | temperatura ambiantă; ocazional se aplică căldură |
deasupra critice temperatura de 31°C |
| presiune | ambele, atmosferice sau presiune ridicată posibilă |
atmosferic | atmosferic | atmosferic | presiuni foarte mari (peste presiunea critică de 74 bar) |
| Timp de procesare | Rapidă | foarte lent | Lent | foarte lent | Moderată |
| Cantitatea de solvent | Scăzut încărcătură solidă ridicată de material vegetal în solvent, mai ales atunci când o celulă de debit se utilizează instalarea |
Mare | Moderată | Mare | cantități mari de supercritic CO2 |
| Polaritatea extractului natural | depinde de solvent; pentru a extrage non-polare și polare compuși, o extracție în două etape se recomandă utilizarea a doi solvenți |
depinde de solvent | depinde de solvent | depinde de solvent | depinde de presiune (sub presiuni mai mari mai polare) |
| Flexibilitate / Scalabilitate | pentru extracția pe loturi și în linie; scalabilitate liniară |
numai extracția loturilor; scalabilitate limitată |
numai extracția loturilor; scalabilitate limitată |
numai extracția loturilor; scalabilitate limitată |
numai extracția loturilor; scalabilitate liniară limitată; foarte scump |
De ce este extracția cu ultrasunete atât de eficientă?
Mecanismul de intensificare a extracției de putere cu ultrasunete este atribuit în principal fenomenului de cavitație acustică. Cavitația cu ultrasunete provoacă coliziuni între particulele biomasei botanice, ceea ce duce la fracționarea interparticulară și reducerea dimensiunii particulelor. Când bulele de cavitație se prăbușesc pe suprafața solidelor vegetale, eroziunea și sonoporația măresc suprafața particulelor în continuare. Astfel intensificatul transferului de masă facilitează eliberarea de molecule precum proteine, lipide, zaharuri, vitamine, antioxidanți, fito-chimici și fibre alimentare. Forțele de forfecare generate ultrasonically îmbunătățesc penetrarea solventului în matricea celulară a materiei botanice și îmbunătățesc permeabilitatea membranelor celulare, respectiv. Aceste mecanisme de ultrasunete de putere sunt responsabile pentru intensificarea semnificativă a procesului realizat atunci când ultrasonication este aplicat pentru extracția botanică.
- randamente ridicate
- extracte de calitate premium
- proces extrem de eficient și rapid
- costuri de exploatare reduse
- rezultate reproductibile
- scalabilitate liniară
- Simplu & operarea în condiții de siguranță
- robusteţe
Obțineți informații tehnice cu privire la Extractoare cu ultrasunete Hielscher și avantajele lor!
Hielscher Ultrasonics proiectează, produce și distribuie extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru lot și prelucrare continuă la orice scară de producție. Pe lângă cele mai înalte standarde tehnice și robustețe remarcabilă și funcționare 24/7/365 pentru funcționare eficientă, ultrasonicators Hielscher sunt ușor și fiabile pentru a funcționa. Eficiența ridicată, software-ul inteligent, meniul intuitiv, protocolarea automată a datelor și telecomanda browserului sunt doar câteva caracteristici care disting extractoarele Hielscher de alte echipamente de extracție.
Avantajele extractoarelor cu ultrasunete Hielscher
eficienţă
- randamente mai mari
- Proces de extracție rapidă – în câteva minute
- extracte de înaltă calitate – extracția ușoară, non-termică
- Solvenți verzi (apă, etanol, glicerină, uleiuri vegetale etc.)
Simplitate
- Mufă 'n’ joaca - Set-up și tren în câteva ore
- Randament ridicat – pentru producerea extrasului la scară largă
- Operațiune în linie în mod continuu sau continuă
- Configurare simplă – Suportă tensiuni multiple și doar o cuplare cu patru furtunuri
- mobil
- Scară liniară până-se adaugă un alt sistem cu ultrasunete în paralel pentru a crește capacitatea
- Monitorizare și control la distanță – prin PC, telefon inteligent sau tabletă
- Nu este necesară supravegherea proceselor – configurarea și executarea
- Performanță înaltă – proiectată pentru producția continuă de 24/7
- Robustețea și întreținerea redusă
- calitate superioară – proiectate și construite în Germania
- Încărcare și descărcare rapidă între loturi
- Usor de curatat
Siguranță
- Simplu și sigur pentru a rula
- Extracția cu solvent sau pe bază de solvenți (apă, etanol, uleiuri vegetale, glicerine etc.)
- Fără presiuni și temperaturi ridicate
- Sistemele certificate de explozie ATEX sunt disponibile
- Ușor de controlat (de asemenea, prin telecomandă)
Solvenți pentru extracția cu ultrasunete
Alege solventul ideal pentru procesul de extracție: apă, amestec apă-alcool, alcool izopropilic, hexan, etanol, metanol, butan, uleiuri vegetale, glicerină,
solvenți non-toxici, precum și orice alți solvenți standard sunt compatibile cu extracția cu ultrasunete.
Extracție cu ultrasunete apă rece: Deși apa este din punct de vedere tehnic un solvent, așa-numitul solvent universal, o extracție pe bază de apă este, în general, considerată o extracție fără solvenți. O extracție fără solvenți cu ultrasunete nu necesită substanțe străine. Suspensia de apă și material vegetal este sonicată pentru a sparge pereții celulari ai plantei, astfel încât moleculele bioactive să fie eliberate în apă (solvent). Sonicare este o metodă mecanică pură, care nu modifică chimic materia primă și extractul. Prin urmare, extracția cu ultrasunete este tehnica preferată pentru a produce extracte botanice de înaltă calitate.
Tip sondă ultrasonicator UIP1000hdT cu agitator pentru producția de extracte botanice, ar fi canabinoizii (de exemplu, CBD, THC, CBG)
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a extractoarelor noastre cu ultrasunete (lot și procesare prin flux):
| volum lot | Debit | Aparate recomandate |
|---|---|---|
| 1 la 500mL | 10 până la 200 ml / min | UP100H |
| 10 la 2000ml | 20 până la 400ml / min | Uf200 ः t. UP400St |
| 0.1 la 20L | 0.2 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
| N / A. | 10 la 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!
Instalarea industrială a extractorului cu ultrasunete UIP4000hdT pentru producția de extracte botanice.
Hielscher Ultrasonics produce și furnizează extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru laborator, pilot și scară industrială.
Literatură / Referințe
- 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 produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.