Ultrasonication outcompetes alte metode de extracție de viteză
Procedura rapidă de extracție cu ultrasunete și din care rezultă economii de timp în producția de extract sunt unul dintre multele avantaje ale extracției cu ultrasunete a compușilor bioactivi din plante. Extracția cu ultrasunete a fost comparată științific cu tehnici alternative de extracție, cum ar fi extracția co2 supercritică, macerarea, refluxul termic, Soxhlet sau extracția cu microunde și rezultatele cercetării dovedesc avantajul semnificativ al ultrasonication în ceea ce privește viteza de extracție și randamentul.
Ultrasonication ca procedura de extracție rapidă
Extracția cu ultrasunete a compușilor bioactivi este bine cunoscută pentru randamentele sale ridicate, extracte de înaltă calitate, timp scurt de extracție, consum redus de energie și capacitatea de a lucra cu solvenți foarte ușori. Toți acești factori contribuie la eficiența generală extraordinară a extracției cu ultrasunete a constituenților bioactivi din materiale vegetale.
Mai jos puteți găsi o selecție de rapoarte de cercetare științifică, în care extracția cu ultrasunete (de asemenea, extracția asistată cu ultrasunete / UAE) au fost comparate cu alte tehnici de extracție, cum ar fi macerarea, Soxhlet, refluxul termic, CO supercritic2, și extracția microundelor.
ultrasonicator UP400St pentru extracția de mare viteză a plantelor în modul lot
| Cerere de extracție | Timp de extracție cu ultrasunete | Timpul metodei alternative de extracție | Informații suplimentare | Sursă |
|---|---|---|---|---|
| Extracția antocianinei din boabele de mirt | 5 min | 15 min Cuptor cu microunde |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo lasă extracția | 5-30 min | 15-90 min Macerare |
ultrasonicator UIP1000hdT "Putem vedea că de la 5 la 30 min de sonicare, randamentul este echivalent cu randamentul macerării convenționale la 15 până la 90 min: UAE necesită o treime din timp pentru a extrage materialul solubil al frunzelor în macerarea convențională." |
Petigny et al., 2013 |
| Extracția fenolilor și flavonoidelor totale din salvie | 11 min | 30 min extracție convențională cu agitator de baie de apă la 60 ° C |
Aspirarea cu ultrasunete UP100H. UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Extracția polifenolilor din frunze de măsline | 21 min | 60min extracția convențională de reflux termic |
ultrasonicator UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Extracția fenolilor bioactivi din frunze de Malva sylvestris | 49 min 48°C la 110W |
5 ore extragerea patului agitat la 150 rpm |
Ultrasonicator UP200S Analiza HPLC a arătat că concentrația fenolilor bioactivi a crescut semnificativ (p≺0,05) sub optim UAE Condiţii. |
Bimakr et al., 2017 |
| Extracția lipidelor din pepenele de iarnă (Benincasa hispida) Semințe | ∼36 min | Extracția supercritică a dioxidului de carbon combinată cu tehnica leagănului de presiune (SCE-PST) (∼50 min), CO supercritic2 (∼97 min), precum și extracția convențională Soxhlet (∼360 min) | compararea dioxidului de carbon supercritic (sCO)2), extracția asistată cu ultrasunete (UAE), extracția supercritică a dioxidului de carbon combinată cu tehnica leagănului de presiune (SCE-PST) și extracția Soxhlet arată că EAU este cea mai eficientă și rapidă tehnică de extracție. | Bimakr et al. (2015) · |
compararea dioxidului de carbon supercritic (sCO)2), extracția asistată cu ultrasunete (UAE), extracția supercritică a dioxidului de carbon combinată cu tehnica leagănului de presiune (SCE-PST), iar extracția Soxhlet arată că UAE este cea mai eficienta si rapida tehnica de extractie.
- Eficiență ridicată a extracției
- Randamente superioare de extracție
- proces rapid
- Temperaturi scăzute
- Potrivit pentru extragerea compușilor termabili
- Compatibil cu orice solvent
- Consum redus de energie
- Tehnica de extracție verde
- operare ușoară și sigură
- Costuri operaționale și de investiții scăzute
- 24/7 operațiune în regim de grele
Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru izolarea expresă a compușilor
Hielscher de stat-of-the-art echipamente cu ultrasunete permite pentru o extracție rapidă de bio-molecule de înaltă calitate din plante. Controlul deplin asupra parametrilor de proces, cum ar fi amplitudinea, temperatura, presiunea și aportul de energie, permite cele mai eficiente și mai ușoare condiții de extracție care produc extracte nedeteriorate, foarte bioactive. Optimizarea parametrilor de extracție cu ultrasunete, cum ar fi dimensiunea particulelor de materii prime, tipul de solvent, raportul solid-solvent și timpul de extracție pot fi optimizate pentru cea mai mare eficiență și cele mai bune rezultate generale. Deoarece extracția cu ultrasunete este o metodă de extracție non-termică, degradarea termică a ingredientelor bioactive poate fi evitată, rezultând o calitate superioară a extractului.
În general, avantajele, cum ar fi randamentul ridicat, timpul scurt de extracție, temperatura scăzută de extracție și cerințele reduse de solvenți fac sonicare metoda preferată de extracție.
Ultrasoniction outcompetes cuptor cu microunde în extracția antocianinei din boabe de mirt. Sonicare este de trei ori mai rapid decât extracția cu microunde.
Comparația dintre ultrasonic vs convențional cu un agitator de baie de apă arată un timp de extracție semnificativ redus pentru fenoli totali și flavonoide din salvie atunci când se utilizează extracția cu ultrasunete. Extracția cu ultrasunete necesită doar o treime din timpul de extracție cu un agitator de baie de apă.
Extracția cu ultrasunete: Înființată în laborator și industrie
Extracția cu ultrasunete este aplicată pe scară largă pentru extracția oricărui tip de compus bioactiv din botanicals, ciuperci, alge, bacterii și celule de mamifere. Extracția cu ultrasunete a fost stabilită ca un simplu, rentabil și extrem de eficient, care excelează alte tehnici tradiționale de extracție prin randamente mai mari de extracție și durată de procesare mai scurtă.
Cu laborator, banc-top și sisteme cu ultrasunete complet industriale ușor disponibile, extracția cu ultrasunete este în zilele noastre o tehnologie bine stabilită și de încredere. Hielscher extractoare cu ultrasunete sunt instalate în întreaga lume în instalații industriale de prelucrare pentru producția de produse alimentare- și pharma-grad compuși bioactivi.
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 |
| N / A. | 10 la 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru amestecarea aplicațiilor, dispersie, emulsificare și extracție pe scară de laborator, pilot și industrial.
Literatură / Referințe
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Ce trebuie să știți
Principiul de lucru al extracției cu ultrasunete
Extracția cu ultrasunete este o metodă utilizată pe scară largă pentru a izola și separa componentele bioactive din materialele vegetale. Deoarece sonicare este compatibil cu orice fel de solvent, procedura de extracție cu ultrasunete poate fi proiectat în mod optim în ceea ce privește compușii bioactivi (adică, compușii vizați), polaritatea lor, solubilitatea, sensibilitatea la căldură și alți factori. Adaptarea procesului de sonicare în mod specific la un anumit compus sau diferiți compuși, configurația cea mai ideală poate fi aleasă pentru a obține un extract de o calitate extraordinar de înaltă.
Undele cu ultrasunete cuplate într-un lichid sau dejecții lichide creează vibrații intense și cavitație acustică. Acustic aka cavitație cu ultrasunete este determinată de diferențiale de presiune extrem de ridicate la nivel local, forțele de forfecare și jeturi de lichid. Aceste forțe sparg pereții celulelor, perturbă celulele vegetale și intensifică transferul de masă între interiorul celular și solvent. Astfel, ingredientele bioactive sunt eliberate eficient în solventul înconjurător, de unde moleculele țintă pot fi ușor izolate și purificate (de exemplu, prin evaporarea rotorului, distilarea cu abur sau HPLC).
Extracția cu ultrasunete din celulele plantelor: secțiunea transversală microscopică (TS) arată mecanismul de acțiuni în timpul extracției cu ultrasunete din celule (mărire 2000x)
[sursa: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.