Cu ultrasunete hidrodistilarea de uleiuri esențiale

  • Extracția convențională a uleiurilor esențiale este costisitoare și consumatoare de timp.
  • extracție cu ultrasunete oferă randamente mai mari și de calitate superioară extract.
  • Cu ultrasunete poate fi realizată ca metodă de extracție sau de solvent pe bază de apă. Alternativ, sonicare poate fi combinat cu sistemele tradiționale de extracție pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea.

Hidrodistilarea de extracte botanice

Extracția cu ultrasunete este o tehnică extrem de eficientă pentru a produce randamente ridicate de extracte botanice, cum ar fi uleiurile esențiale.Hidrodistilarea este o variantă a distilării cu abur. Pentru extracția prin hidrodistilare, materialul vegetal este înmuiat o perioadă de timp în apă, după care amestecul este încălzit și materialele volatile sunt îndepărtate în abur, condensate și separate. Este un proces comun de extracție pentru a separa compușii fitochimici din materialul vegetal. Distilarea cu abur este o tehnică comună de izolare a uleiurilor esențiale, de exemplu pentru parfumerie.
Deoarece mulți compuși organici tind să se descompună la temperaturi ridicate susținute, industria avansează pentru a utiliza metode alternative de prelucrare ușoară, care dau rezultate mai bune de extracție (calitate superioară, randamente mai mari). Hidrodistilarea cu ultrasunete este o tehnică de extracție ușoară, dar extrem de eficientă, care este utilizată pentru a produce uleiuri esențiale de înaltă calitate.

Cerere de informatie





Uleiurile esențiale pot fi produse eficient din plante folosind hidrodistilarea ultrasonically asistată.

Extracția cu ultrasunete și hidrodistilarea cu ultrasunete îmbunătățesc semnificativ producția de ulei esențial.

În acest film, extracția cu ultrasunete din hamei (humulus lupulus) este demonstrată. Cu ultrasonicator UP200Ht caryophyllene și alți compuși sunt extrase.

Extracția cu ultrasunete a hameiului cu UP200Ht cu sonda S2614

Miniatură video

 

Provocările producției convenționale de ulei esențial

Probleme ale tehnicilor tradiționale de extracție, cum ar fi minciună distilare cu abur în mari cantități de material vegetal, care sunt necesare pentru a extrage uleiuri esențiale pe scară comercială. Pentru 1 kg (2 1/4 livre) de ulei esențial de lavandă sunt cca. 200 kg (440lb) de flori de lavanda proaspete necesare, pentru 1 kg de ulei de trandafir sunt între 2,5 și 5 tone metrice de petale de trandafir necesare si pentru 1 kg de ulei esential de lamaie materia primă constă în aprox. 3000 lămâi. Prin urmare, uleiuri esențiale sunt foarte scumpe. Pentru trandafir absolut prețul este de aproximativ 20.000 € (21,000US $) pe litru.
Pentru a obține avantaje în ceea ce privește rentabilitatea și competitivitatea, producătorii de uleiuri esențiale trebuie să pună în aplicare metode de extracție mai eficiente și mai eficiente. Tehnicile favorabile de extracție cu ultrasunete excelează metodele tradiționale de extracție prin condiții ușoare de extracție, randamente ridicate și calitate superioară a extractului. Sonicare poate fi efectuată ca extracție pe bază de solvenți sau fără solvenți. Alternativ, extracția de tip sondă cu ultrasunete poate fi combinată cu sisteme comune de extracție, de exemplu. extracție Soxhlet, extracția Clevenger, CO2 supercritic, hidrodistilarea ohmică etc. (Sono-Soxhlet, Sono-Clevenger, Sono-scCO2, hidrodistilarea cu ultrasunete Ohmic).

Avantajele extracției cu ultrasunete și hidrodistilarea

Extracția și hidrodistilarea asistată cu ultrasunete este în prezent o tehnică stabilită pentru producerea de uleiuri esențiale de înaltă calitate. Ca tehnică de extracție non-termică, Sonicare evită degradarea termică a compușilor sensibili la căldură. În același timp, eficiența extracției și randamentul uleiurilor esențiale sunt semnificativ crescute. Găsiți beneficiile producției de ulei esențial cu ultrasunete de mai jos:

  1. Eficiență ridicată de extracție: Extracția folosind un ultrasonicator de tip sondă izolează uleiurile esențiale mai eficient decât metodele tradiționale de extracție, cum ar fi distilarea cu abur sau extracția solvenților. Acest lucru se datorează faptului că undele sonore provoacă cavitație în lichid, ceea ce ajută la descompunerea pereților celulari ai materialului vegetal și la eliberarea mai multor ulei esențial.
  2. Timp de extracție mai scurt: Extracția cu ultrasunete poate extrage uleiuri esențiale într-un timp mult mai scurt decât metodele tradiționale de extracție. Acest lucru se datorează faptului că undele sonore intense generate de o sondă ultrasonică pot pătrunde mai adânc în materialul vegetal, pot perturba celula plantei cu o eficiență superioară și, prin urmare, pot extrage uleiul esențial mai rapid și mai eficient.
  3. Îmbunătățirea calității uleiului esențial: Deoarece extracția cu ultrasunete este un tratament non-termic, se poate produce uleiuri esențiale cu o calitate superioară decât metodele tradiționale de extracție. Acest lucru se datorează faptului că undele cu ultrasunete pot extrage uleiul esențial fără a deteriora compușii aromatici delicați care conferă uleiului parfumul și proprietățile terapeutice.
  4. Eficient din punct de vedere energetic: Extracția cu ultrasunete este o metodă eficientă din punct de vedere energetic de extracție în comparație cu metodele tradiționale, cum ar fi distilarea cu abur, care necesită multă energie pentru a produce abur.
  5. Ecologice: Ultrasonication este o tehnică curată și ecologică de extracție, deoarece nu necesită utilizarea de solvenți sau substanțe chimice, care pot fi dăunătoare pentru mediu.

Aceste beneficii transformă extracția uleiului esențial cu ultrasunete într-o tehnică extrem de eficientă și economică, care oferă multe avantaje față de metodele tradiționale de extracție.

Extracția cu ultrasunete este semnificativ mai eficientă și mai rapidă decât tehnicile alternative de extracție, cum ar fi extracția dioxidului de carbon supercritic (SCO2) și extracția Soxhlet.

Extracția cu ultrasunete necesită doar un timp foarte scurt generând cele mai bune randamente de extracție. Compararea dioxidului de carbon supercritic (sCO2), extracția asistată cu ultrasunete (EAU), extracția dioxidului de carbon supercritic combinată cu tehnica de schimbare a presiunii (SCE-PST) și extracția Soxhlet arată că EAU este cea mai eficientă și rapidă tehnică de extracție.

Principiul de lucru al extracției de ulei esențial cu ultrasunete

Ultrasonication poate fi aplicat pentru extracția eficientă a uleiului esențial. Undele cu ultrasunete izolează eficient compușii bioactivi, inclusiv uleiurile esențiale volatile.Extracția cu ultrasunete sa dovedit a da randamente mai mari de extracție și pentru a reduce consumul de energie. Principiul de lucru al extracției cu ultrasunete este implozia cu bule generată de cavitație cu ultrasunete. Cavitația ultrasonică / acustică generează micro-jeturi lichide care distrug glandele care conțin lipide din țesutul vegetal. Astfel, transferul de masă între celulă și solvent este îmbunătățit și uleiul esențial este eliberat. Un avantaj major al extractoarelor cu ultrasunete moderne de astăzi este controlul precis asupra parametrilor de funcționare (de exemplu, intensitatea ultrasonică, temperatura, timpul de tratament, presiunea, timpul de retenție etc.). Randamentul crescut al uleiurilor esențiale, precum și degradarea termică mai scăzută, calitatea înaltă și un profil bun de aromă și aromă sunt dovedite științific (Porto et al 2009;.. Asfaw et al 2005).
În timp ce alte tehnici moderne de extracție oferă doar o capacitate limitată de extindere până la producția industrială, potența de a scala extracția cu ultrasunete la nivel industrial este deja dovedită. De exemplu, randamentul de extracție al uleiurilor esențiale din citrice japoneze a fost majorat cu 44% în comparație cu metodele tradiționale de extracție (Mason și colab., 2011).

Sono-Clevenger pentru extracția uleiurilor esențiale. Imagine din Pingret și colab., 2014.

Clevenger cu Ultrasonicator UP200Ht
(©Pingret et al., 2014)

Cerere de informatie





Procesul de lot cu ultrasunete pentru hidrodistilare pre tratament ca extracția pe bază de plante

Extracția cu ultrasunete și hidrodistilarea

 

Videoclipul prezintă un proces de extracție folosind sonicatorul sondă Hielscher UP400St pentru extracția rozmarinului tăiat și uscat într-un amestec de apă / etanol la temperaturi scăzute. Hielscher UP400St este un procesor cu ultrasunete de înaltă performanță proiectat pentru diverse aplicații, inclusiv pregătirea probei și procesele de extracție.

Extracția rozmarinului folosind un omogenizator cu ultrasunete UP400St

Miniatură video

 

Cu ultrasunete Pretratamentul pentru extracția uleiurilor esențiale

Pentru extracția cu ultrasunete a uleiului esențial din materialul vegetal (de exemplu lavandin, salvie, citrice, etc.), un sistem de sonicare de tip sondă, cum ar fi UIP2000hdT poate fi utilizat pentru extracție la banc-top, pilot și la scară de producție. Sistemul de extracție poate fi configurat ca un sistem discontinuu sau în linie.
Pentru extragerea lot cu ultrasunete, se recomandă utilizarea unui recipient cu o baie de apă rece din jur. Baia de apă permite evitarea unei creșteri a temperaturii nedorite și degradarea rezultată. Pentru lavandin esențial extracția uleiului, flori de levantica sunt extrase cu ex 2L de apă distilată pentru un timp de extracție de 30 min. Amplitudinea ultrasonic este setat la 60%. După pretratarea cu ultrasunete, floarea lavandă este îndepărtată și distilare cu abur convențional se efectuează pentru a extrage uleiul esențial.
Pentru configurarea extragere inline, procesorul ultrasonic ist echipat cu sonotrode și fluxul de celule. Pentru scopul de răcire, reactorul celulă de flux este echipat cu o manta de răcire. Pentru ultrasunete pretratare, materialul vegetal macerată este pompat prin camera de reacție în cazul în care se trece direct prin zona de cavitație. Un avantaj suplimentar al extracției inline cu ultrasunete este posibilitatea de presurizare a camerei de reacție pentru a mări efectul de extracție.
Ultrasunete de pre-tratament înainte de hidrodistilare crește randamentul uleiurilor esențiale extrase și îmbunătățește rata de extracție – rezultând într-o procedură generală mai eficientă.

Uleiurile esențiale pot fi extrase eficient prin sonicare! www.hielscher.com
 

Avantajele extracției cu ultrasunete și hidrodistilarea

  • Rapid & extracție eficientă
  • Non-termice, proces ușoară
  • extracte de înaltă calitate
  • randament ridicat
  • spectru complet aroma
  • materii prime mai puțin
  • Extracția verde
Configurarea hidrodistilării cu ultrasunete care constă în sonda cu ultrasunete Hielscher UP200S și o configurație de distilare. Această configurație de extracție este cunoscută sub numele de Sono-Clevenger.

Sono-Clevenger cu sondă ultrasonică UP200S: O configurație de hidrodistilare intensificată ultrasonically pentru izolarea extrem de eficientă a uleiului esențial.
(©Rasouli și colab. 2021)

Studiu de caz: Hidrodistilarea cu ultrasunete a uleiului esențial de la Satureja khuzistanica

Rasouli et al. (2021) au investigat eficiența extracției uleiurilor esențiale din planta pe bază de plante Satureja khuzistanica Jamzad comparând hidrodistilarea tradițională și Clevenger intensificat ultrasonically (Sono-Clevenger). Ei au comparat ambele tehnici de extracție, hidrodistilarea și ultrasunetele Clevenger, în ceea ce privește timpul de izolare, randamentul și calitatea uleiurilor esențiale obținute. Rezultatele arată că, în timp ce profilul chimic al uleiurilor esențiale obținute și proprietățile biologice sunt ambele de înaltă calitate comparabilă, metoda de extracție cu ultrasunete îmbunătățește eficiența randamentului de izolare a uleiurilor esențiale cu până la 40%. Scanarea imaginilor micrografice electronice (SEM) ale frunzelor Satureja tratate dezvăluie o perturbare mai eficientă a pereților celulari ai plantelor prin ultrasonication. Ca rezultat, s-a observat o îmbunătățire a extracției uleiurilor esențiale cu aproximativ 40% în comparație cu metodologia convențională de hidrodistilare.
Acest studiu subliniază rezultatele multor alte rapoarte, în care pre-tratarea cu ultrasunete înainte de hidrodistilare a fost investigată și a arătat că ultrasonication tip sondă îmbunătățește atât calitatea și cantitatea de ulei esențial, reducând în același timp timpul de extracție și consumul de energie în comparație cu tehnicile convenționale.
 

Sono-Clevenger este metoda de hidrodistilare intensificată ultrasonically, care oferă randamente mai mari de ulei esențial într-un timp de procesare mai scurt.

Compararea randamentului de extracție ca o funcție de timp pentru hidrodistilare și metoda sono-clevenger: Extracția cu ultrasunete ulei esențial cu un Sono-Clevenger oferă randamente mai mari de ulei esențial într-un timp de extracție mai scurt.
(©Rasouli și colab. 2021)

 
 

SEM de Satureja frunze: (A) după hidrodistilare timp de 4 ore și (B) după tratamentul sono-clevenger timp de 60 min. Tratamentul Sono-Clevenger mai scurt oferă o întrerupere mai bună a celulelor și, prin urmare, randamente mai mari de uleiuri esențiale.
(©Rasouli și colab. 2021)

 

Cerere de informatie





Extractoare cu ultrasunete pentru hidrodistilarea uleiului esențial

Hielscher ecoductoare de putere sunt disponibile pentru banc-top, instalație pilot și instalații industriale. Procesoarele noastre cu ultrasunete sunt controlabile cu precizie și pot livra amplitudini foarte mari (până la 200μm pentru ultrasonicators industriale, amplitudini mai mari la cerere) pentru a genera un câmp acustic intens. Toate dispozitivele noastre cu ultrasunete, de la laborator la sisteme industriale, sunt construite pentru funcționarea 24/7 în condiții grele.
Hielscher extractoare cu ultrasunete pot fi testate la banc-top scară pentru teste de fezabilitate și optimizarea procesului. Ulterior, toate rezultatele procesului pot fi scalate liniar la producția industrială completă. Experiența noastră îndelungată în prelucrarea cu ultrasunete ne permite să consultăm și să asistăm clienții noștri de la primele teste și optimizarea proceselor până la implementarea unei operațiuni industriale extrem de eficiente.
Vizitați laboratorul nostru tehnic și centrul de proces pentru a explora capacitățile sistemelor cu ultrasunete Hielscher!
Sistemele noastre robuste cu ultrasunete pot fi utilizate pentru lot și sonicare inline. Pentru producția de ulei esențial, o combinație sinergică poate fi realizată prin instalarea unei sonde cu ultrasunete într-o configurație convențională de hidrodistilare. Modernizarea liniilor de producție existente se poate face cu ușurință, de asemenea.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

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
De la 15 la 150L De la 3 la 15L/min UIP6000hdT
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să utilizați formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre extractoare cu ultrasunete, protocoale de hidrodistilare ulei esențial și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul de estracțiune cu dvs. și să vă oferim o sondă cu ultrasunete care să îndeplinească cerințele dvs. de extracție!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Soxhlet, combinate cu sonicare conduce la randamente ridicate și timpi de extracție mai scurte (Click pentru a mari!)

Ultrasonicator UP200Ht cu Soxhlet extractor.
(©Djenni, et al., 2012)



Literatură / Referințe

Ce trebuie să știți

Cu succes de Ultrasonics Extrasă

Următoarele materiale de plante și țesuturi de plante sunt dovedite că extracția cu ultrasunete atinge rezultate îmbunătățite de extracție. Extracția cu ultrasunete dă randamente mai mari, extracte de înaltă calitate, cu un compus complet / profil aromă și gust plin spectru.
Ierburi & frunze: spearmint, menta, Stevia. canabis, Hamei, busuioc, cimbru, piper, oregano, salvie, fenicul, patrunjel, eucalipt, oliv. ceai verde. ceai negru. Boldo, Tutun, mentă, măghiran, etc.
Flori (Attars): Rose, lavanda, ylang-ylang, iasomie, patchouli, tuberoza, Mimosa, etc.
Fructe: portocale, citrice, lamaie, zmeura, tomate, mere, afine, afine, mandarine, struguri. oliv, Jujube, etc.
Condimente: şofran, Coriandru, Ghimbir, Dafin, nucșoară, scorțișoară, turmeric, vanilie, cuișoare, nucșoară, nucșoară etc.
Lemn & scoarță de copac: agarwood, stejar, lemn de santal, lemn de cedru, pin, scorțișoară scoarță de copac, etc.

Extractele botanice conțin întregul spectru de compuși activi și fitochimicale, astfel încât uleiul esențial conține lipide, terpene și terpenoide, fenoli, alcaloizi, flavonoide, compuși carbonilici, antioxidanți, vitamine, pigmenți, enzime, etc.
Exemple de molecule extrase: monoterpene și monoterpeneoids, sesquiterpene, limonen, carvona, o-pinen, limonen, 1,8-cineol, cis-ocimene, trans-ocimene, 3-octanonă, beta-caroten, α-pinen, camfor, camfen , β-pinen, mircen, para-cimen, limonen, γ-terpinen, linalool, mirtenol, myrtenal, carvona.
Uleiurile esențiale arată antioxidante și efecte antimicrobiene, ceea ce le face în afară de aroma și savoarea lor, un ingredient benefic pentru produsele alimentare si medicale, de asemenea.
uleiuri esențiale, de exemplu, din lavandă, mentă și eucalipt, sunt produse mai ales prin distilare cu vapori. materialul vegetal prime, cum ar fi flori, frunze, lemn, scoarță, rădăcini, semințe și coji de extrase prin distilare cu apă în timp ce înmuiat și fiert cu apă într-un aparat de distilare.

hidrodistilarea

Pentru hidrodistilare, două forme sunt diferențiate: distilare a apei și distilare cu vapori.
Pentru izolarea uleiurilor esențiale prin distilare a apei, materialul vegetal este plasat în apă pentru a fi fiert. Pentru distilare cu abur, aburul este injectat in / prin materialul vegetal. Datorită influenței apei calde și a aburului, uleiul esențial este eliberat din glandele lipidelor din țesutul plantei. Aburul evaporarea apei transportă uleiul din materialul vegetal. Ulterior, aburul este condensat într-un condensator prin răcire indirectă cu apă. Din condensator, extractul distilat (ulei esențial) curge într-un separator, în cazul în care uleiul se separă în mod automat din apa distilat.

extracție cu solvent

Datorită eficienței, uleiuri esențiale, de exemplu pentru industria de parfumuri și parfum, sunt produse prin extracție cu solvent, folosind solvenți volatili, de ex hexan-di-clorură de metilen sau eter de petrol. Principalele avantaje ale extracției cu solvent peste distilare este că o temperatură uniformă (aproximativ 50 ° C) poate fi menținută în timpul procesului. Deoarece temperaturile mai mari determină degradarea compușilor uleiuri volatile, uleiuri de solvent extrase sunt caracterizate printr-o completitudine mai mare a compușilor lor volatili și un miros mai natural.
supercritic CO2 este dovedit a fi un solvent organic excelent, de asemenea și este, prin urmare, o altă metodă alternativă pentru extragerea uleiurilor aromatice din plante.

solvenți de extracție

Solvenții organici tradiționali pentru extracție includ benzen, toluen, hexan, dimetil eter, eter de petrol, di-clorură de metilen, acetat de etil, acetonă sau etanol.
Etanolul este folosit pentru a extrage compusi parfumate din materiale vegetale uscate, precum și din uleiurile impure sau betoanele care au fost produse în primul rând, prin extracție cu solvent organic, expresie sau enfluerage. extracte etanol din materiale uscate sunt cunoscute sub denumirea de tincturi. Tincturi nu trebuie confundat cu spălări cu etanol, care sunt realizate pentru a purifica uleiurile și betoanele pentru a obține absoluturi.
Atunci când se folosește apa ca fluid de extracție, procedeul se numește extracție fără solvent.

Uleiuri esentiale

Uleiurile esentiale sunt produse prin extracție din materialul vegetal. Ca un fel diferite de materii prime de părți de plante pot fi utilizate, de exemplu, flori (de exemplu, trandafir, iasomie, garoafa, cuisoare, mimoza, rozmarin, lavander), frunze (de exemplu, mentă, Ocimum spp., lemongrass, jamrosa), frunze și tulpini (de exemplu, geranium, patchouli, petitgrain, verbena, scorțișoară), scoarță de copac ( de exemplu, scorțișoară, cassia, Canella), lemn (de exemplu, cedru, santal, pin), rădăcini (de exemplu, angelica, sasafras, vetiver, Saussurea, valeriana), semințele (de exemplu, fenicul, coriandru, chimen, mărar, nucșoară), fructe (bergamot, portocală, lămâie, ienupăr), rizomi (de exemplu ghimbir, calamus, curcumă, orris) și gume sau exudărilor oleorășini (de exemplu, balsamul de Peru, Myroxylon balsamum, storax, smirnă, benzoin).

Concrete și absolute

Betonul este termenul pentru masa semisolid care se obține prin extracția cu solvent din material vegetal proaspăt. Materialul vegetal proaspăt este în mare parte extrase utilizând solvenți nepolari cum benzen, toluen, hexan, eter de petrol. După procesul de extracție, solventul este evaporat, astfel încât se obține un reziduu semi-solid de uleiuri esențiale, ceruri, rășini și alte substanțe fitochimice lipofile (hidrofobe). Aceasta este așa-numitul beton.
Pentru a obține un absolut din beton, betonul trebuie tratat cu un alcool puternic în care anumiți constituenți pot fi dizolvate.

Producția de ultrasunete Nanoemulsions

Interesul pentru utilizarea nanoemulsions ca sisteme de livrare pentru ingredientele alimentare lipofile, ca suport pentru compușii activi în produse farmaceutice și cosmetice este în creștere semnificativă datorită clarității lor ridicate optice, stabilitate fizică bună, și capacitatea de a crește biodisponibilitatea. cu ultrasunete emulsificare pregătește micro- stabil și nano-emulsii care garanteaza cele mai bune rezultate în produsul final.
Click aici pentru a afla mai multe despre emulsionarea cu ultrasunete!


Ultrasunete de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste unități de banc-top la sisteme cu ultrasunete complet industriale.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.


Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.