Ультразвук зондового типа может улучшить обычную экстракцию гексана, интенсифицируя процесс и делая его значительно более эффективным. Ультразвуковая экстракция улучшает массоперенос и нарушает работу клеток для высвобождения целевых биологически активных веществ в растворитель, что приводит к более высоким выходам экстракции по сравнению с традиционными методами. Ультразвуковая экстракция очень эффективна для увеличения выхода масла, в том числе рапсового масла и льняного масла, что приводит к высококачественному жирнокислотному составу и более высокому содержанию биологически активных компонентов.

Экстракция гексана улучшена с помощью силового ультразвука

Ультразвуковая экстракция - это метод интенсификации процесса, который может значительно улучшить процессы экстракции твердой жидкостью и растворителем.

Ограничения обычной экстракции гексана

Экстракция гексана является распространенным методом, используемым для извлечения органических соединений, особенно неполярных веществ, из различных источников, таких как растения, семена или почва. Гексан представляет собой углеводородный растворитель, который очень эффективен при растворении и экстракции липидов, масел и других неполярных соединений. Гексан широко используется для экстракции масла из-за его солюбилизирующей способности для неполярных соединений (например, масел), легкого последующего отделения масла и узкой температуры кипения (63–69 ° C).
Однако эффективность процессов экстракции гексана может сильно варьироваться в зависимости от сырья и экстракции: выход экстракции и время экстракции в значительной степени коррелируют. Это означает, что для получения высокого выхода экстракта требуется более длительное время удержания биомассы в гексановом растворителе. Другим ограничивающим фактором часто является недостаточное проникновение гексана в матрицу биомассы. Жесткие клеточные структуры в основном смачиваются гексаном на поверхности, в то время как внутренняя часть клетки лишь частично контактирует с гексаном. Такое недостаточное проникновение приводит к неполному процессу экстракции, поскольку целевые вещества, такие как липиды (т.е. жирные кислоты, жиры, масла), остаются внутри клеточного матрикса.

Решение: ультразвуковая интенсифицированная экстракция гексана

Обработка ультразвуком зондового типа, также известная как ультразвуковая обработка ультразвуком, представляет собой метод, который использует ультразвуковые волны высокой интенсивности для создания акустических кавитационных пузырьков в жидкой среде. Эти пузырьки быстро разрушаются, генерируя интенсивные локализованные энергетические поля и создавая микротурбулентности и силы высокого сдвига внутри растворителя.
Из-за этих ультразвуковых энергоемких условий обработка ультразвуком зондового типа может усилить и улучшить процесс экстракции гексана несколькими способами:

• Улучшенный массообмен: Обработка ультразвуком усиливает массоперенос между твердым образцом и растворителем. Микротурбулентность и быстрое схлопывание кавитационных пузырьков создают сильные сдвиговые силы и локализованные изменения давления. Это разрушает пограничный слой вокруг твердого образца, способствуя высвобождению целевых соединений в растворитель, тем самым повышая эффективность экстракции.
• Ускоренная экстракция: Обработка ультразвуком ускоряет кинетику экстракции за счет увеличения площади контакта между растворителем и твердым образцом. Кавитационные пузырьки обеспечивают перемешивание и создают гомогенизированную смесь, гарантируя, что растворитель вступает в тесный контакт со всей поверхностью твердого материала, что приводит к более высокой скорости экстракции.
• Нарушение клеточных структур: При экстракции на растительной основе обработка ультразвуком может нарушить клеточные структуры, такие как клеточные стенки и мембраны, способствуя высвобождению внутриклеточных компонентов. Это позволяет более эффективно экстракцию липидов и других целевых соединений, которые могут быть заключены в клетки.
• Сокращение времени экстракции: Сочетая увеличенный массоперенос и ускоренную кинетику экстракции, обработка ультразвуком зондового типа может значительно сократить время экстракции, необходимое для получения желаемого выхода. Это может быть особенно полезно при обработке больших объемов образцов или работе с чувствительными ко времени приложениями.

Из-за этих улучшенных технологических факторов ультразвук зондового типа может значительно улучшить экстракцию гексана. Ультразвуковая экстракция гексана может быть оптимизирована на основе конкретных извлекаемых соединений и объемов. Интенсивность (амплитуда), продолжительность, температура, давление и настройка экстракции могут быть отрегулированы для оптимального выхода экстракта в течение сокращенного периода экстракции.

• масло водорослей
• Растительные масла (соевое, льняное, рапсовое, подсолнечное, рисовые отруби и др.)
• Эфирные масла
• Кариофиллен
• Ванильная живица из стручков ванили
• Лютеин из яичного желтка
• Астаксантин из водорослей
• Обезжиривание насекомых

Ультразвуковая интенсифицированная экстракция Сокслета с использованием гексана в качестве растворителя

Ультразвуковая интенсифицированная экстракция Сокслета - это процесс, который сочетает в себе традиционную экстракцию Сокслета с ультразвуковыми волнами для повышения эффективности процесса экстракции. Экстракция Сокслета - это процедура, обычно используемая в лабораториях и для производства небольших объемов экстракта, таких как эфирные масла или некоторые биологически активные соединения.
Гексан является широко используемым растворителем для этого процесса, поскольку он эффективен при извлечении липидов из различных источников, включая масла семян, масло водорослей, а также биологически активные соединения на основе липидов. Ультразвук разрушает клеточные структуры и способствует твердо-жидкостной экстракции за счет увеличения массопереноса и высвобождения соединений в растворитель. Поскольку растворитель, такой как гексан, может лучше проникать в твердый материал и эффективно растворять масла (липиды, жирные кислоты). Следовательно, процесс экстракции ускоряется, сокращая время, необходимое для извлечения желаемых соединений. Кроме того, использование ультразвука может уменьшить количество необходимого растворителя, что делает его более экологически чистым вариантом.
 

Ультразвуковая экстракция позволяет использовать более мягкие, нетоксичные растворители

Ультразвук не только улучшает экстракцию гексана, но также позволяет использовать более мягкие, нетоксичные растворители, такие как этанол, водный этанол, вода или природные глубокие эвтектические растворители (DES, NADES). Высокоэффективное разрушение клеток и массоперенос, обеспечиваемые ультразвуковыми экстракторами зондового типа, дают отличные результаты при использовании более мягких растворителей. Таким образом, ультразвуковая экстракция в сочетании с более мягкими, нетоксичными, экологически чистыми растворителями позволяет получать высококачественные пищевые экстракты, экономить средства и использовать экологически чистый процесс экстракции.

Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для улучшенной экстракции гексана

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и поставляет высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы, которые могут быть легко интегрированы в существующие установки для экстракции гексана или экстракторы Сокслета. Помимо поставки, монтажа, технического обслуживания, Hielscher консультирует и направляет своих клиентов во время технико-экономических испытаний, оптимизации процесса и проектирования установки до окончательной установки и ввода в эксплуатацию процесса добычи.
Основными преимуществами ультразвуковых аппаратов Hielscher являются полное управление процессом, линейная масштабируемость и способность всех промышленных ультразвуковых процессоров обеспечивать очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 мкм могут легко непрерывно работать в режиме 24/7. Высокие амплитуды особенно важны, когда речь идет об извлечении более твердых клеточных структур, таких как семена и ядра.
Наш технический персонал и наша полностью оборудованная технологическая лаборатория помогут вам знаниями и рекомендациями!

Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии

Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота в эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми аппаратами Hielscher.

Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: