Strategii pentru randamente mai mari în extracția botanică
Pentru a produce extracte de calitate premium din plante 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, materia primă și pre-tratarea acesteia, raportul solid / lichid (adică raportul materie vegetală / solvent), timpul de extracție și temperatura sunt factori importanți de proces care trebuie luați în considerare cu atenție. Extracția ultrasonically asistată (EAU) permite condiții ideale de procesare, care se caracterizează simultan prin blândețe și eficiență ridicată. Alegerea liberă a solvenților ușori sau extracția cu apă rece, 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 pentru care ultrasonication este cea mai utilizată tehnologie de extracție pentru producerea 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 ultrasonică sau acustică se caracterizează prin forțe intense de forfecare, precum și prin diferențe de temperatură și presiune ridicate care apar la nivel local. Aceste forțe cavitaționale extrem de intense provoacă așa-numita sonoporație, care este generarea de noi și extinderea porilor existenți în membrana celulară, precum și întreruperea structurilor celulare vegetale. Fluxul intensificat ultrasonically 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 botanice. Ca rezultat, extracția cu ultrasunete produce extracte de înaltă calitate, cu spectru complet, care oferă efectele complete ale substanțelor botanice combinate, cunoscute sub numele de așa-numitul efect de anturaj.
Extracție cu ultrasunete: ușoară non-termică, dar tehnică extrem de 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 eliberarea și izolarea compușilor bioactivi, ar fi antioxidanții, polifenolii, polizaharidele, proteinele, lipidele, canabinoizii și alte substanțe fitochimice din materialele vegetale. Sonicare este metoda preferată datorită numeroaselor avantaje, ar fi randamente ridicate / complete de extracție, prelucrare rapidă, non-termică, compatibilitate cu aproape orice solvenți (de exemplu, apă, etanol, metanol, izopropanol, uleiuri vegetale, glicerină etc.), funcționare simplă și sigură, întreținere redusă, printre multe altele.
Tabelul de mai jos compară extracția cu ultrasunete cu alte metode convenționale de extracție, subliniind avantajele EAU.
Extractoare cu ultrasunete de la Hielscher excela în eficiență, fiabilitate, și ușurința în utilizare
| extracție cu ultrasunete | Macerare | CO2 Extracție | Soxhlet | Percolare | |
|---|---|---|---|---|---|
| solvent | compatibil cu aproape orice solvent | apă, solvenți apoși și neapoși | CO2 | apă, solvenți apoși și neapoși | solvenți organici |
| temperatură | extracție non-termică, control precis al temperaturii |
Ambient | sub căldură | temperatura ambiantă, ocazional se aplică căldură |
deasupra criticului temperatura de 31°C |
| presiune | ambele, atmosferice sau Este posibilă o presiune ridicată |
atmosferic | atmosferic | atmosferic | presiuni foarte mari (peste presiunea critică de 74 bar) |
| Timp de procesare | Repede | foarte lent | încet | foarte lent | Moderat |
| Cantitatea de solvent | jos încărcătură solidă ridicată de material vegetal în solvent, în special atunci când o celulă de flux Se utilizează configurarea |
mare | Moderat | mare | cantități mari de CO supercritic2 |
| Polaritatea extractului natural | dependentă de solvent; pentru a extrage nepolar și polar compuși, o extracție în două etape se recomandă utilizarea a doi solvenți |
dependentă de solvent | dependentă de solvent | dependentă de solvent | dependent de presiune (sub presiuni mai mari mai polare) |
| Flexibilitate / Scalabilitate | pentru extracția în serie și în linie, scalabilitate liniară |
numai extragerea loturilor; scalabilitate limitată |
numai extragerea loturilor; scalabilitate limitată |
numai extragerea loturilor; scalabilitate limitată |
numai extragerea loturilor; scalabilitate liniară limitată, foarte scump |
De ce este extracția cu ultrasunete atât de eficientă?
Mecanismul de intensificare a extracției ultrasunetelor de putere 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 și mai mult suprafața particulelor. Transferul de masă astfel intensificat facilitează eliberarea moleculelor precum proteine, lipide, zaharuri, vitamine, antioxidanți, fitochimicale și fibre dietetice. Forțele de forfecare generate ultrasonically îmbunătățesc penetrarea solventului în matricea celulară a materiei botanice și, respectiv, îmbunătățesc permeabilitatea membranelor celulare. 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 reduse de operare
- rezultate reproductibile
- scalabilitate liniară
- simplu & funcționare în condiții de siguranță
- robustețe
Obțineți informații tehnice despre Hielscher extractoare cu ultrasunete 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 o funcționare eficientă, ultrasonicators Hielscher sunt ușor și fiabil de operat. Eficiența ridicată, software-ul inteligent, meniul intuitiv, protocolarea automată a datelor și controlul de la distanță al browserului sunt doar câteva caracteristici care disting extractoarele Hielscher de alte echipamente de extracție.
Avantajele Hielscher extractoare cu ultrasunete
Eficiență
- randamente mai mari
- Proces rapid de extracție – în câteva minute
- Extracte de înaltă calitate – extracție ușoară, non-termică
- Solvenți verzi (apă, etanol, glicerină, uleiuri vegetale etc.)
Simplitate
- Plug 'n’ joacă – Configurați și antrenați-vă în câteva ore
- Randament ridicat - Pentru producția de extracte la scară largă
- Funcționare în linie continuă sau în serie
- Configurare simplă - Suportă mai multe tensiuni și doar o conectare cu patru furtunuri
- Mobil
- Scalare liniară în sus – adăugați un alt sistem cu ultrasunete în paralel pentru a crește capacitatea
- Monitorizare și control de la distanță – prin PC, telefon inteligent sau tabletă
- Nu este necesară supravegherea procesului - Configurare și rulare
- Performanță ridicată – proiectat pentru producție continuă 24/7
- Robustețe și întreținere redusă
- de înaltă calitate – proiectat și construit în Germania
- Încărcare și descărcare rapidă între loturi
- Ușor de curățat
Siguranță
- Simplu și sigur de rulat
- Extracție fără solvenți sau pe bază de solvenți (apă, etanol, uleiuri vegetale, glicerină etc.)
- Fără presiuni și temperaturi ridicate
- Sunt disponibile sisteme anti-explozie certificate ATEX
- Ușor de controlat (și prin telecomandă)
Solvenți pentru extracție cu ultrasunete
Alegeți solventul ideal pentru procesul de extracție: apă, amestec apă-alcool, alcool izopropilic, hexan, etanol, metanol, butan, uleiuri vegetale, glicerină,
Solvenții netoxici, precum și orice alți solvenți standard sunt compatibili cu extracția cu ultrasunete.
Extracție cu ultrasunete de 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 nesolventă. O extracție fără solvenți cu ultrasunete nu necesită substanțe străine. Suspensia de apă și material vegetal este sonicated pentru a sparge pereții celulari ai plantei, astfel încât moleculele bioactive sunt 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.
sondă de tip ultrasonicator UIP1000hdT cu agitator pentru producerea extractelor botanice, cum 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 prelucrare flux):
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Instalarea industrială a extractorului cu ultrasunete UIP4000hdT pentru producerea extractelor 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 spre dimensiunea industrială.