Extracția cu ultrasunete a materiei celulare
Extracția cu ultrasunete sau sono-extracția este o tehnologie de intensificare a procesului, care funcționează prin cuplarea ultrasunetelor de mare putere într-o suspensie de țesut vegetal sau celular. Hielscher Ultrasonics furnizează ultrasonicators fiabile pentru întreruperea celulelor și extracția de la mici probe de laborator până la volume mari în prelucrare industrială. Atracția extracției asistate ultrasonically constă în tratamentul non-termic al materialului, aplicarea sa ușoară și scalabilitatea de la test la scara de producție.
Dispozitivele cu ultrasunete Hielscher generează ultrasunete de înaltă intensitate, care pot fi controlate exact la cerințele procesului.
Lista de mai jos vă oferă diferite protocoale de prelucrare cu ultrasunete, care demonstrează domeniul larg de aplicare a ultrasunetelor de putere în biologie, prelucrarea alimentelor și producția farmaceutică.
Dacă aveți o extracție botanică specială în minte sau doriți să obțineți mai multe informații generale despre extractoarele noastre cu ultrasunete de înaltă performanță, vă rugăm să utilizați formularul de contact de mai jos! Vom fi bucuroși să vă ajutăm!

Instalatia industriala a extractor cu ultrasunete UIP4000hdT pentru producerea extractelor botanice.
Extracția cu ultrasunete de boldine din frunze Boldo (Peumus boldus Molina)
Aplicație cu ultrasunete:
Un compus activ important în boldo este boldina ((S)-2,9-dihidroxi-1,10-dimetoxiaporfină), care este pe lângă catechină ((2S,3R)-2-(3,4-dihidroxi-fenil)-3,4-dihidro-1(2H)-benzopiran-3,5,7-triol) principalele componente ale fracțiunii alcaloide și flavonoide din frunzele boldo. Boldina este un agent antioxidant puternic care suferă daune peroxidante mediate de radicalii liberi și acționează ca un gunoier eficient al radicalilor hidroxil.
Procedura de extracție: Pentru o procedură tipică de extracție, probele de frunze boldo au fost extrase cu 1L de apă distilată la presiune atmosferică folosind ultrasonicator UIP1000hd în modul lot și flux. Timpul de extracție variază între 10 și 40 min., cu o intensitate ultrasonică de 10 până la 23 W / cm2și un interval de temperatură cuprins între 10 și 70 °C. Cele mai bune rezultate au fost obținute în următoarele condiții: intensitate ultrasonică de 23 W / cm2 timp de 40 min. la temperatura de 36°C
Rezultatele: Rezultatele analizei arată că sonicare de mare putere îmbunătățește eliberarea analit a materialului matricei vegetale din Boldo la rate semnificativ mai bune comparativ cu metoda convențională: randament egal a fost eliberat prin sonicare în 30 min. în timp ce timpul convențional de extracție a fost de 2h.
Chemat (2013) și colegii au arătat că extracția ultrasonically asistată îmbunătățește eficiența extracției plantelor, reducând în același timp timpul de extracție la concentrație crescută a extractelor (aceeași cantitate de solvent și material vegetal). Analiza a arătat că condițiile optimizate au fost: puterea sonicare 23 W / cm2 cu UIP1000hd timp de 40 min. și o temperatură de 36°C. Parametrii optimizați ai extracției cu ultrasunete asigură o extracție mai bună comparativ cu o macerare convențională în ceea ce privește timpul de proces (30 min. în loc de 120 min.), randament mai mare, eficiență energetică mai mare, curățenie îmbunătățită, siguranță mai mare și calitate mai bună a produsului.
Recomandarea dispozitivului:
UIP1000hdT cu sonotrode BS2d34 și celulă de flux
Referință/ Lucrare de cercetare:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Extracția asistată cu ultrasunete în lot și continuă a frunzelor de boldo (Peumus boldus Mol.). Jurnalul Internațional de Științe Moleculare 14, 2013. 5750-5764.
Extracția cu ultrasunete a acidului clorogenic din frunzele de tutun
Aplicație cu ultrasunete:
Pentru experimentele de extracție, frunzele de tutun din Nicotiana tabacum au fost măcinate la dimensiuni mai mici ale particulelor de aproximativ >4 x ≧2 mm. Pentru studiile de extracție cu ultrasunete, 20g probe de materiale uscate frunze de tutun au fost extrase cu apă distilată la temperaturi cuprinse între 5 ° C și 30 ° C. Experimentele de extracție au fost efectuate pentru intervale de timp ale ciclului de extracție variind de la 5 minute la 30 de minute pe ciclu. Aproximativ 10 până la 15 picături de etanol au fost adăugate la volumul optim calculat de 256 ml de apă distilată necesar pentru a extrage tot acidul clorogenic solubil din probe de 20 g de frunze de tutun uscat. Volumul optim de 256 ml de apă distilată a fost apoi împărțit în volume fracționate de solvent de extracție pentru utilizare în fiecare ciclu de extracție cu ultrasunete.
Pentru iradierea cu ultrasunete, un procesor cu ultrasunete UP400S (400 wați, 24 kHz) cu un sonotrode H7 din titan, care avea un diametru al vârfului de 7mm, a fost folosit. Sonotrodul H7 a fost introdus la jumătate din înălțimea amestecului de extracție.
protocol: Ca condiții optime pentru extracția cu ultrasunete a acidului clorogenic din frunzele de tutun au fost găsite: 20g frunze de tutun uscate în apă distilată (raport optim lichid/solid: 12,8mL / g) la temperatura de procesare 20 gradeC, dispozitiv cu ultrasunete UP400S (400W, 24kHz) pentru 3 cicluri sonicare de fiecare 15min (durata totală sonicare: 45 min).
Recomandarea dispozitivului:
UP400S cu sonotrode H7
Referință/ Lucrare de cercetare:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): Optimizarea și proiectarea ortogonală a unui proces de extracție apoasă asistată cu ultrasunete pentru extragerea acidului clorogenic din frunzele de tutun uscate. Jurnalul chinez de medicamente naturale 2011.
Citiți mai multe despre extracția ultrasonica din tutun!
Extracția cu ultrasunete de Mangiferin
Aplicație cu ultrasunete:
Mangiferină (1,3,6,7-tetrahidroxi-2-[3,4,5-trihidroxi-6-(hidroximetil)oxan-2-il]xanten-9-onă; formula: C19H18O11) este un polifenol din structura C-glicozilxantonei care poate fi găsit în multe specii de plante. Mangiferin prezintă diverse activități farmacologice. Acilarea regioselectivă a mangiferinei poate fi catalizată foarte eficient de lipază sub ultrasonication. În comparație cu metodele convenționale, cataliza asistată ultrasonically excelează prin avantajele timpului de reacție mai scurt și randamente mai mari. Condițiile optime pentru acilarea mangiferinei cu ultrasunete au fost găsite după cum urmează:
lipază: PCL, donator de acil: acetat de vinil; solvent de reacție: DMSO, temperatura de reacție: 45 degC, putere ultrasonică: 200W; Raportul substratului: donator de acil/mangiferină 6/1, încărcare enzimatică: 6 mg/ml
Randamentul acilării regioselective a fost de până la 84%.
Recomandarea dispozitivului:
UP200St sau UP200Ht
Referință/ Lucrare de cercetare:
cp.: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J .; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y .; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Efectul ultrasunetelor asupra acilării regioselective catalizate de lipază a mangiferinei în solvenți neapoși. J. Asiatic Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.
Extracția cu ultrasunete de capsaicinoide
Aplicație cu ultrasunete:
Extracția capsaicinoidelor (capsaicină, nordihidrocapsaicină) din ardei iute: Capsaicinoide din Capsicum frutescens ardeii au fost obținuți prin extracție cu ultrasunete în următoarele condiții: solvent: 95% (v / v) etanol, solvent / raport masă de 10 ml / g, 40 min. timp de extracție sonicare, 45 ° C temperatura de extracție. Randament extractiv: 85% din capsaicinoide
Recomandarea dispozitivului:
UP400St
Citiți mai multe despre extracția ultrasonically asistată de capsaicinoide din ardei iute!
Extracția cu ultrasunete de silimarina din semințe de armurariu
Aplicație cu ultrasunete:
Extracția asistată cu ultrasunete a fost efectuată prin utilizarea unui ultrasonicator UP400S. În acest studiu a fost utilizată o sondă cu ultrasunete de tip corn cu un diametru de 1,5 cm. 10 g de praf de armurariu fără grăsimi a fost cântărit cu precizie și dizolvat în 100 ml de metanol. Paharul a fost ținut într-o baie de apă și menținut la o temperatură de 25 °C. Pulberea de armurariu dizolvată în solvent a fost sonicated pentru diferite intervale de timp (30, 60, 90, 120 și 150 min.) După fiecare interval de timp, soluția a fost filtrată printr-o hârtie de filtru Whatman și fiecare filtrat (aproximativ 80 ml) a fost evaporat folosind evaporator rotativ până când a ajuns la 30 ml soluție și absorbanța compușilor fenolici a fost măsurată cu spectrofotometru vizibil UV la lungimea de undă de 517 nm conform metodei DPPH. Așa cum era de așteptat, creșterea timpilor de extracție a dus la creșterea conținutului de silimarină.
Autorii studiului au constatat că extracția cu ultrasunete, în scopul de a obține extracte alcoolice este una dintre cele mai bune tehnici pentru a înlocui tehnicile convenționale. Extracția cu ultrasunete sa dovedit a obține o calitate mai bună a extractului. Alte beneficii sunt: economisirea timpului, eficientizarea etc.
Recomandarea dispozitivului:
UP400St
Referință/ Lucrare de cercetare:
Çağdaș, E.; Kumcuoğlu, S.; Güventürk, S.; Tavman, S. (2011): Extracția asistată cu ultrasunete a componentelor silimarinei din semințele de ciulin de lapte (Silybum Marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.
Citiți mai multe despre extracția silimarinei cu ultrasunete din semințe de armurariu!
Extracția cu ultrasunete de steviozidă
Aplicație cu ultrasunete:
Probele de 10g frunze de stevia uscate și măcinate au fost extrase în 100 ml apă sub agitare continuă (cu un agitator magnetic). Valoarea pH-ului a fost controlată cu 0,01 M pH 7 fosfat de sodiu. Proba a fost pusă într-un pahar de sticlă de 150 ml și sonicated cu un ultrasonicator de tip sondă UIP500hT (20kHz, 500W). Vârful sonotrodei a fost scufundat la aproximativ 1,5 cm în suspensia frunzelor de stevia. Dispozitivul cu ultrasunete a fost setat pentru o putere de ieșire de 350W. Un tratament ușor sonicare de 350 W pentru 5-10 min. la o temperatură constantă a procesului de 30 ° C a dat un randament rebaudiozidă A de 30-34g pe probă de 100g. După sonicare, soluția de extract a fost centrifugată și filtrată prin membrană microporoasă de 0,45 μm; filtratul a fost prelevat pentru analiza totală a conținutului de rebaudiozidă A. Randamentul extracției conținutului total de rebaudiozidă A a fost analizat prin HPLC.
Prin extracția ultrasonically asistată fără solvenți, a fost obținut un randament ridicat de rebaudiozidă A în comparație cu metodele tradiționale de extracție, ar fi extracția termică sau macerarea.
Recomandarea dispozitivului:
UIP500hdT
Citiți mai multe despre extracția cu ultrasunete stevia!
Extracția cu ultrasunete a terpenelor
Aplicație cu ultrasunete:
Extracția compușilor volatili, ar fi terpenele, din inflorescențele unui tip de fibră Cannabis sativa L. cultivar poate fi îmbunătățită ultrasonically. Studiile au arătat că, după o sonicare scurtă, terpenele vizate sunt deja eliberate din materialul vegetal.
Rezultatele arată că tratamentul cu ultrasunete nu mai mult de 5 min permite obținerea unei concentrații sporite de terpene în comparație cu macerarea. În schimb, un tratament cu ultrasunete mai lung de 5 minute a crescut concentrația de δ-9-tetraidrocanabinol (THC).
Protocol sonicare:
Extracția asistată cu ultrasunete a terpenelor a fost efectuată folosind un 200W sondă tip ultrasonicator. Dispozitivul cu ultrasunete a fost setat la 25% amplitudine. Trei părți alicote de 50g de inflorescențe uscate au fost adăugate fiecare cu 250 ml de etanol 70% v / v, care a fost utilizat solvent de extracție. Fiecare pahar și conținutul său au fost scufundate într-o baie de gheață. Sonicare a fost efectuată timp de 5, 10 și 15 min. În timpul extracție cu ultrasunete , a fost asigurată o disipare rapidă continuă a căldurii pentru a menține temperatura procesului sub 30 °C. După extracție, amestecurile au fost filtrate sub vid prin hârtie Whatman nr. 3, iar solventul a fost îndepărtat printr-o evaporare rotativă în vid. Fiecare test de extracție a fost efectuat în trei exemplare folosind trei probe diferite.
Ultrasonication sa dovedit a fi o alternativă interesantă la macerare pentru extragerea compușilor volatili din inflorescența de canabis, dar arată, de asemenea, că tratamentul cu ultrasunete nu trebuie să fie mai mult de 5 minute pentru a obține o recuperare îmbunătățită a terpenelor. În schimb, un tratament cu ultrasunete mai lung de 5 minute a crescut concentrația de δ-9-tetraidrocanabinol (THC). Extractul de inflorescențe Cannabis sativa obținut prin extracție cu ultrasunete efectuată timp de 5 minute ar putea fi folosit ca ingredient pentru parfumuri sau arome pentru băuturi. Poate fi folosit ca alternativă pentru cânepa industrială, unde tulpinile sunt utilizate pentru industria fibrelor și extractele de inflorescențe pentru industria cosmetică și alimentară.
Recomandarea dispozitivului:
UP200St sau UP200Ht cu sonotrode/ sondă S26d14
Referință/ Lucrare de cercetare:
Da Porto, C.; Decorti, D.; Natolino, A. (2014): “Extracția asistată cu ultrasunete a compușilor volatili din inflorescențele industriale Cannabis sativa L.”. IJARNP 2014, 7/ 1. 8-14.
Citiți mai multe despre extracția terpenei asistată ultrasonically!

Configurarea extracției pentru izolarea botanică: Sondă ultrasonicator UP400ST, filtru de vid Büchi și rotor-evaporator pentru extracția fitochimicalelor.
Extracția cu ultrasunete de vanilină din fasole de vanilie vindecată
Aplicație cu ultrasunete:
Extracția vanilinei a fost optimizată sub sonicare. Prin urmare, dispozitivul cu ultrasunete de 100 wați a fost operat în modul pulsat (cicluri: 5 sec. pornit urmat de 5 sec. oprit).
Cele mai bune rezultate au fost obținute pentru extracția cu ultrasunete în cu etanol 40% pentru 1h la 30 ° C. Pentru a compara rezultatele cu metodele convenționale de extracție, au fost efectuate și extracții cu baie de apă și baie cu ultrasunete. Rezultatele au arătat că optimizarea extracției vanilinei prin corn ultrasonic cu 40% etanol timp de 1h la 30 ° C a fost comparată cu extracția băii de apă cu 40% etanol la 56 ° C timp de 15 ore.
Recomandarea dispozitivului:
UP100H
Referință/ Lucrare de cercetare:
Rasoamandrary, N.; Fernandes, A. M.; Bashari, M.; Masamba, K .; Xueming, X. (2013): Extracția îmbunătățită a vanilinei 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehidă din boabele de vanilie vindecate folosind extracția asistată de ultrasunete: o comparație a extracției asistate cu ultrasunete și a băii de apă caldă. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.
Citiți mai multe despre beneficiile extracției cu ultrasunete vanilină!
Extracția cu ultrasunete a compușilor fenolici din Ziziphus Jujube
Aplicație cu ultrasunete:
Pentru extracția asistată ultrasonically a compușilor fenolici ai jujube (Ziziphus Jujube), un ultrasonicator de tip sondă de înaltă intensitate UP200H cu putere de 200W și frecvență de 24kHz a fost utilizat. Dispozitivul cu ultrasunete a fost echipat cu micro-tip sonotrode S2 (diametrul vârfului 2 mm), care a fost scufundat într-o baie de apă în care a fost plasat un pahar de precipitat cu proba (dimensiuni interne: 280: 195: 135 mm). Amplitudinea vibrațiilor ultrasonice a fost de 100% din puterea nominală (amplitudinea maximă de 260 μm) și puterea acustică de 0,171402 W și intensitatea de 21,8346 W / cm2. Intensitatea ultrasonică a fost determinată calorimetric prin măsurarea creșterii timp-temperatură a suspensiei în condiții adiabatice. Procedura de extracție cu ultrasunete a fost utilizată pentru extracția fenolilor totali din probe conform designului experimental (pentru optimizare).
Recomandarea dispozitivului:
UP200H cu sonotrode S2
Referință/ Lucrare de cercetare:
Fooladi, H.; Mortazavi, S. A.; Rajaei, A.; Elhami Rad, A.H.; Salar Bashi, D.; Savabi Sani Kargar, S. (2013): Optimizarea extracției compușilor fenolici ai jujube (Ziziphus Jujube) folosind metoda de extracție asistată cu ultrasunete. IECFP 2013.

Configurarea sonicării cu UIP1000hd Pentru extracția din frunze Boldo într-un lot. [Petigny și colab. 2013]

Ultrasonicator UP400St pentru extracția de mare viteză a plantelor în modul lot
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.
- 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.
- 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.
- 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.
Fapte care merită știute
Omogenizatoare de țesut cu ultrasunete sunt adesea denumite sondă sonicator, lizer sonic, disruptor cu ultrasunete, polizor cu ultrasunete, sono-ruptor, sonifier, dismembrator sonic, perturbator celular, dispersor cu ultrasunete sau dizolvant. Termenii diferiți rezultă din diferitele aplicații care pot fi îndeplinite prin sonicare.