ультразвуковая экстракция – Универсальность и пригодность для любых растительных материалов
Могу ли я использовать ультразвуковой аппарат зондового типа для экстракции каннабиса и псилоцибина? Ответ: да! Вы можете использовать ультразвуковое исследование для получения различных видов сырья для получения высококачественных экстрактов. Прелесть методики ультразвуковой экстракции заключается в ее совместимости практически с любым растительным сырьем и растворителем. Таким образом, ультразвуковая экстракция дает высокие выходы за короткое время обработки как полярных, так и неполярных молекул.
Экстракция полярных и неполярных молекул с помощью ультразвука
Степень экстрагируемости биологически активных соединений определяется различными факторами, такими как окружающие клеточные структуры или полярность молекулы-мишени.
"Подобное растворяет подобное"
Растворимость на молекулярном уровне может быть дифференцирована на две различные категории: полярные и неполярные.
Полярные молекулы имеют положительно + и отрицательно – заряженные концы. Неполярные молекулы почти не имеют заряда (нулевого заряда) или заряд сбалансирован. Растворители относятся к этим категориям и могут быть, например, сильно, средне- или низкополярными или неполярными.
Как намекает фраза «Подобное растворяется подобным», молекулы лучше всего растворяются в растворителе с одинаковой полярностью.
Полярные растворители растворяют полярные соединения. Неполярные растворители растворяют неполярные соединения. В зависимости от полярности растительного соединения необходимо выбирать подходящий растворитель с высокой растворяющей способностью.
Липиды и жиры являются неполярными молекулами. Фитохимические вещества, такие как основные каннабиноиды (КБД, ТГК), терпены, токоферолы, хлорофилл А и каротиноиды, являются такими неполярными молекулами. Водные молекулы, такие как псилоцибин, антоцианы, большинство алкалоидов, хлорофилл В, витамин С и витамины группы В, относятся к типу полярных молекул.
Это означает, что для экстракции каннабиса и псилоцибина следует выбирать разные растворители, так как молекулы каннабиноидов неполярны, а молекулы псилоцибина полярны. Соответственно, имеет значение полярность растворителя. Полярные молекулы, такие как фитохимический псилоцибин, лучше всего растворяются в полярных растворителях. Основными полярными растворителями являются, например, вода или метанол. Неполярные молекулы, с другой стороны, лучше всего растворяются в неполярных растворителях, таких как гексан или толуол.
Ультразвуковая экстракция любого фитохимического вещества: выбор идеального растворителя
Преимуществом ультразвукового экстрактора является его совместимость практически с любым типом растворителя. Можно использовать ультразвуковую экстракцию с полярными и неполярными растворителями.
Некоторые виды сырья, такие как жизненно важные грибы, часто выигрывают от двухступенчатого процесса экстракции, в котором ультразвуковая экстракция выполняется последовательно с использованием полярного и неполярного растворителя. Такая двухступенчатая экстракция высвобождает как полярные, так и неполярные молекулы.
Вода является полярным растворителем; другие полярные растворители включают ацетон, ацетонитрил, диметилформамид (ДМФА), димелтилсульфоксид (ДМСО), изопропанол и метанол.
Примечание: Хотя вода технически является растворителем, экстракцию на водной основе часто называют экстракцией без растворителя.
Этанол, ацетон, дихлорметан и т.д. относятся к категории промежуточных полярных, в то время как н-гексан, эфир, хлороформ, толуол и т.д. относятся к неполярным.
этанол – Универсальный растворитель для растительных экстракций
Этанол, широко используемый растворитель для ботанической экстракции, является срединным полярным растворителем. Это означает, что этанол обладает полярными и неполярными экстракционными свойствами. Обладая полярными и неполярными экстракционными способностями, этанол является идеальным растворителем для экстрактов широкого спектра действия, которые часто производятся из растительных компонентов, таких как конопля, каннабис и другие травы, где экстрагируется множество различных фитохимических веществ для получения так называемого эффекта антуража. Эффект антуража описывает действие различных биологически активных соединений в комбинации, что приводит к значительно более выраженному оздоровительному эффекту. Например, экстракт конопли широкого спектра действия содержит различные каннабиноиды, такие как каннабидиол (КБД), каннабигерол (КБГ), каннабинол (КБН), каннабихромен (КБК), терпены, терпеноиды, алкалоиды и другие фитохимические вещества, которые работают в сочетании и усиливают полезные эффекты экстрагированного вещества целостным образом.
Простое переключение между ботаническими материалами
Смена партий различного растительного сырья проста и быстро осуществляется.
Для ультразвуковой экстракции шихты просто приготовьте суспензию, состоящую из (высушенного) мацерированного растительного материала, например, конопли в этаноле. Введите ультразвуковой зонд (он же сонотрод) в сосуд и проводите ультразвуковую обработку в течение определенного времени. После ультразвуковой обработки извлеките ультразвуковой щуп из замеса. Очистка ультразвукового аппарата проста и занимает всего минуту: протрите сонотрод, чтобы удалить растительные частицы, затем используйте функцию CIP (очистка на месте) ультразвукового аппарата. Вставьте сонотрод в стакан с водой, включите агрегат и дайте прибору поработать 20-30 секунд. Таким образом, ультразвуковой датчик очищает себя сам.
Теперь вы готовы запустить следующую партию для экстракции другого растительного вещества, такого как псилоцибин в воде.
Аналогичным образом, ультразвуковые поточные системы, оснащенные проточной ячейкой, очищаются с помощью механизма CIP. В большинстве случаев для очистки достаточно подачи воды в проточную ячейку во время проведения ультразвука. Конечно, можно добавить небольшое количество чистящих средств (например, для облегчения удаления масел).
Ультразвуковые экстракторы универсальны для работы с любыми видами биологически активных соединений и их подходящими по полярности растворителями.
- Более высокая урожайность
- высокое качество
- Отсутствие термической деградации
- Быстрая экстракция
- Простая и безопасная эксплуатация
- Зеленая добыча
Найдите лучший высокопроизводительный ультразвуковой аппарат для ваших целей экстракции
Ультразвуковые экстракторы Hielscher хорошо зарекомендовали себя в области ботанической экстракции. Производители экстрактов – От небольших бутиковых производителей экстрактов до крупных массовых производителей – Найдите в широком ассортименте оборудования Hielscher идеальный ультразвуковой аппарат для их производственных мощностей. Периодические и непрерывные поточные технологические установки легко доступны, быстро устанавливаются, а также безопасны и интуитивно понятны в эксплуатации.
Высочайшее качество – Проектный & Произведено в Германии
Сложное аппаратное обеспечение и интеллектуальное программное обеспечение ультразвуковых аппаратов Hielscher разработаны для того, чтобы гарантировать надежные результаты ультразвуковой экстракции из растительного сырья с воспроизводимыми результатами и удобной и безопасной эксплуатацией. Созданные для работы в режиме 24/7 и обладающие высокой надежностью и низкими требованиями к техническому обслуживанию, ультразвуковые экстракторы Hielscher являются надежным и удобным решением для производителей растительных экстрактов.
Ультразвуковые экстракторы Hielscher используются во всем мире для производства высококачественных растительных экстрактов. Ультразвуковые аппараты Hielscher, доказавшие свою эффективность в производстве высококачественного экстракта, используются не только небольшими производителями бутиковых экстрактов, но и в основном в промышленном производстве широко распространенных экстрактов и пищевых добавок. Благодаря своей прочности и неприхотливости в обслуживании ультразвуковые процессоры Hielscher легко устанавливаются, эксплуатируются и контролируются.
Автоматическое протоколирование данных
Чтобы соответствовать производственным стандартам пищевых добавок и терапевтических средств, производственные процессы должны тщательно контролироваться и регистрироваться. Цифровые ультразвуковые аппараты Hielscher Ultrasonics оснащены функцией автоматического протоколирования данных. Благодаря этой интеллектуальной функции все важные параметры процесса, такие как ультразвуковая энергия (общая и полезная энергия), температура, давление и время, автоматически сохраняются на встроенной SD-карте сразу после включения устройства. Мониторинг процесса и запись данных важны для непрерывной стандартизации процессов и качества продукции. Получив доступ к автоматически записанным данным процесса, вы можете пересмотреть предыдущие прогоны ультразвука и оценить результат.
Еще одной удобной функцией является дистанционное управление нашими цифровыми ультразвуковыми системами через браузер. С помощью удаленного управления через браузер вы можете запускать, останавливать, настраивать и контролировать ультразвуковой процессор удаленно из любого места.
Хотите узнать больше о преимуществах ультразвуковой экстракции? Свяжитесь с нами сейчас, чтобы обсудить ваш процесс производства растительных экстрактов! Наш опытный персонал будет рад поделиться дополнительной информацией об ультразвуковой экстракции, наших ультразвуковых системах и ценах!
Почему ультразвуковая экстракция является лучшим методом?
Эффективность
- Более высокая урожайность
- Быстрый процесс экстракции – в течение нескольких минут
- Высококачественные экстракты – мягкая, нетермическая экстракция
- Зеленые растворители (вода, этанол, глицерин, растительные масла, NADES и т.д.)
Простота
- Plug-and-play — настройка и эксплуатация за считанные минуты
- Высокая производительность – для крупномасштабного производства экстрактов
- Периодическая или непрерывная работа в потоке
- Простая установка и ввод в эксплуатацию
- Портативные / передвижные – Портативные агрегаты или встроенные на колесах
- Линейное масштабирование вверх – параллельное добавление еще одной ультразвуковой системы для увеличения производительности
- Дистанционный мониторинг и управление – с помощью ПК, смартфона или планшета
- Не требуется контроль процесса – настройка и запуск
- Высокая производительность – предназначена для непрерывного производства в режиме 24/7
- Надежность и низкие эксплуатационные расходы
- высокое качество – спроектировано и построено в Германии
- Быстрая погрузка и разгрузка между партиями
- Легко чистится
Безопасность
- Простой и безопасный в управлении
- Экстракция без растворителя или на основе растворителя (вода, этанол, растительные масла, глицерин и т.д.)
- Отсутствие высоких давлений и температур
- Доступны взрывозащищенные системы, сертифицированные ATEX
- Простое управление (в том числе с помощью пульта дистанционного управления)
- водоросли
- Антоцианы
- Артемизинин
- Астрагал
- Баггибути
- Горькая дыня
- конопля
- Перец чили
- корица
- Цедра цитрусовых
- какао
- кофе
- Кукурмин
- Кава Кава
- ряска
- Бузина
- чеснок
- имбирь
- зелёный чай
- хмель
- Кратом
- лекарственные травы
- Архат
- Грибы
- Листья оливы
- Гранат
- Кверцетин
- Киллайя
- шафран
- Стевии
- табак
- ваниль
и многое другое!
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:
Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
---|---|---|
от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин | УП100Ч |
от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
0.1 до 20 л | 0от 0,2 до 4 л/мин | УИП2000HDT |
От 10 до 100 л | От 2 до 10 л/мин | УИП4000HDT |
н.а. | От 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
н.а. | больше | Кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Литература / Литература
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- 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.
Растворители и их полярность
В таблице ниже перечислены наиболее распространенные растворители, расположенные в порядке от самой низкой до самой высокой полярности.
растворитель | формула | кипение точка (градС) | таяние точка (градС) | плотность (г/мл) |
растворимость в H2O (г/100г) | относительный полярность |
Циклогексан | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
пентан | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
гексан | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
гептан | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
тетрахлорметан | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
Сероуглерод | КС2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
p-ксилол | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
толуол | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
бензол | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
эфир | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
метил t-бутиловый эфир (МТБЭ) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
диэтиламин | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
Диоксан | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
N,N-диметиланилин | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
хлорбензол | C6H5Кл | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
анизол | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
тетрагидрофуран (ТГФ) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
этилацетат | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
этилбензоат | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
Диметоксиэтан (Глим) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
Диглим | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
метилацетат | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
Хлороформ | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
3-пентанон | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
1,1-дихлорэтан | C2H4Кл2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
ди-н-бутилфталат | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
циклогексанон | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
пиридин | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
диметилфталат | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
метиленхлорид | СН2Кл2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
2-пентанон | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
2-бутанон | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
1,2-дихлорэтан | C2H4Кл2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
бензонитрил | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
ацетон | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
диметилформамид (ДМФА) | C3H7НЕТ | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
t-бутиловый спирт | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
анилин | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
диметилсульфоксид (ДМСО) | C2H6ОС | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
ацетонитрил | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
3-пентанол | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
2-пентанол | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
2-бутанол | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
циклогексанол | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
1-октанол | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
2-пропанол | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
1-гептанол | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
я-бутанол | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
1-гексанол | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
1-пентанол | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
ацетилацетон | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
этилацетоацетат | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
1-бутанол | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
бензиловый спирт | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
1-пропанол | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
уксусная кислота | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
2-аминоэтанол | C2H7НЕТ | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
этанол | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
диэтиленгликоль | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
метанол | СН4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
Этиленгликоль | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
глицерин | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
Вода, тяжелая | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
Вода | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |