Hielscher Ultrasonics
Будем рады обсудить ваш процесс.
Позвоните нам: +49 3328 437-420
Напишите нам: [email protected]

Ультразвуковая экстракция табака

Традиционная экстракция табака – медленный, длительный процесс, предполагающий использование токсичных растворителей при высоких температурах, что делает его опасным. Экстракцию алкалоидов из табака с помощью ультразвука можно проводить с использованием воды или мягких растворителей за несколько минут. Алкалоиды, например никотин, извлекаются из табака с помощью ультразвука быстро и высокоэффективно, обеспечивая высокий выход экстракта полного спектра (содержащего никотин, норникотин, хлорогеновую кислоту, 5-caffeoylquinic acid, рутин, кофейную кислоту и скополетин, соланесол и т. д.).

Ультразвуковая экстракция табака

Экстракция с помощью ультразвука – быстрый, эффективный и удобный метод экстракции, основанный на применении мощного ультразвука. Интенсивные ультразвуковые волны вызывают быстрые микродвижения и акустическую кавитацию в системах «твёрдое тело – жидкость» (например, растительный материал в растворителе, в частности листья табака в этаноле), что усиливает массоперенос и ускоряет процесс экстракции. По сравнению с другими передовыми методами экстракции, такими как сверхкритическая флюидная экстракция и ион-парная экстракция, экстракция с помощью ультразвука значительно экономичнее, экологичнее, безопаснее и проще в применении. Поэтому ультразвуковая экстракция является предпочтительным методом извлечения биоактивных соединений из растительного сырья.
Ультразвуковая экстракция позволяет получить экстракт широкого спектра, содержащий никотин – основной алкалоид, на долю которого приходится 94–98% общего содержания алкалоидов в табаке, а также алкалоиды норникотин, анабазин, анатабин, котинин и миозмин.
Узнайте больше об экстракции алкалоидов из растительного материала с помощью ультразвукового устройства зондового типа!
 

Ультразвуковой экстрактор UP400ST для извлечения никотина из табачных листьевУльтразвуковая экстракция табака с помощью ультразвукового гомогенизатора UP400St (400W) и зонда S24d20L2 позволяет повысить выход никотина и сократить время обработки. Ультразвуковую экстракцию табака можно проводить с использованием мягкодействующих растворителей, что делает её экологичным методом.
Ультразвуковая экстракция табака с помощью ультразвукового гомогенизатора UP400St (400W) и зонда S24d20L2 позволяет повысить выход никотина и сократить время обработки. Ультразвуковую экстракцию табака можно проводить с использованием мягкодействующих растворителей, что делает её экологичным методом.
Ультразвуковой аппарат Hielscher UP400St с сонотродом S24d22L2 для экстракции никотина и гармалы из листьев табака.

Ультразвуковой аппарат UP400St (400 ватт) для экстракции из листьев табака алкалоидов, таких как никотин, норникотин, хлорогеновая кислота и т. д.

Запрос информации



Экстракты табака полного спектра с помощью обработки ультразвуком

Алкалоиды, такие как никотин и норникотин, хлорогеновую кислоту, фенольные соединения, соланесол и другие биоактивные соединения можно быстро, эффективно и безопасно выделять с помощью ультразвуковой экстракции. Традиционная экстракция табака предполагает использование токсичных растворителей, таких как гептан, при высоких температурах, что превращает процесс экстракции в опасную процедуру. Весь процесс традиционной экстракции занимает приблизительно 24h и поэтому требует очень много времени.
Ультразвуковую экстракцию можно проводить с использованием холодной воды или мягких растворителей, таких как этанол или смесь этанола с водой, при комнатной или слегка повышенной температуре. Обработка ультразвуком занимает несколько минут, что делает экстракцию быстрой процедурой. Кроме того, при использовании воды или мягких растворителей процесс полностью безопасен и удобен.

Листья табака, из которых вещества извлечены с помощью ультразвука, отделяют от экстрагированных соединений, находящихся в растворителе.

Полученные с помощью ультразвука экстракты полного спектра содержат основной алкалоид никотин, а также второстепенные алкалоиды или алкалоиды, присутствующие в малых количествах, такие как анабазин, или 3-(2-piperidinyl)pyridine, анатабин, или 3-(2-1,2,3,6-tetrahydropyridyl)pyridine, котинин, или 1-methyl-5-(3-pyridyl)-2-pyrrolidinone), 2,3’-dipyridyl, или изоникотеин, N-формилнорникотин, или 2-(3-pyridyl)pyrrolidinecarbaldehyde, миозмин, или 3-(1-pyrrolin-2-yl)pyridine, норникотин, или 3-(pyrrolidin-2-yl)pyridine, и бета-никотирин, или 3-(1-methylpyrrol-2-yl)pyridine.

Содержание этих алкалоидов варьируется в зависимости от вида табака и табачной продукции. Никотин является основным алкалоидом и составляет 94–98% общего содержания алкалоидов, тогда как норникотин и анатабин – два наиболее распространённых второстепенных алкалоида, каждый из которых составляет приблизительно от 2% до 6% общего содержания алкалоидов в табаке.

Преимущества ультразвуковой экстракции табака:

  • Более высокий выход
  • Высокое качество
  • Быстрая экстракция
  • Мягкий, нетермический процесс
  • Вода или растворитель
  • Простая и безопасная эксплуатация
Ультразвуковая экстракция биоактивных соединений из растенийУльтразвуковая экстракция широко используется для получения растительных экстрактов, таких как CBD из каннабиса и технической конопли. Ультразвуковая обработка отличается высокой эффективностью и скоростью.
Ультразвуковая экстракция широко используется для получения растительных экстрактов, таких как CBD из каннабиса и технической конопли. Ультразвуковая обработка отличается высокой эффективностью и скоростью.

Выбирайте из широкого ассортимента растворителей

При ультразвуковой экстракции можно выбирать различные растворители, включая воду, спирт, этанол, метанол, смеси этанола с водой или сильные растворители, такие как гептан или гексан. Все перечисленные растворители уже успешно испытаны и показали эффективность при выделении биоактивных соединений, таких как алкалоиды, терпеноиды, фенольные соединения и соланесол, из растительного материала табака. Обработку ультразвуком можно использовать при экстракции холодной водой без растворителей (например, для приготовления органических экстрактов) или сочетать с растворителем по вашему выбору.
Узнайте больше о растворителях для ультразвуковой экстракции из растительного сырья!
Узнайте больше об экстракции гексаном, интенсифицированной ультразвуком!

Ультразвуковая экстракция никотина из листьев табака с помощью ультразвукового аппарата UP200Ht

Ультразвуковая экстракция никотина из листьев табака с помощью ультразвукового аппарата UP200Ht

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы

Ультразвуковой процессор UIP4000hdT (4kW) для экстракции пектинов в промышленном поточном процессе.Ультразвуковое оборудование Hielscher широко используется для экстракции биоактивных соединений из растительного сырья. Поставляя ультразвуковые экстракторы для процессов любого масштаба, Hielscher может рекомендовать вам наиболее подходящую ультразвуковую систему для ваших потребностей. Начиная с компактных, но мощных лабораторных систем для анализа и проверки осуществимости процесса, Hielscher предлагает полный ассортимент: от лабораторных и пилотных ультразвуковых аппаратов до полностью промышленных ультразвуковых реакторов. Предлагая весь спектр ультразвуковых процессоров, Hielscher располагает идеальной конфигурацией для вашего процесса экстракции. В зависимости от объёма и цели вашего процесса ультразвуковую экстракцию можно проводить в периодическом режиме или в режиме непрерывного потока. Разнообразные принадлежности, такие как сонотроды, бустерные рупоры, проточные ячейки и реакторы, позволяют оснастить ультразвуковой процессор для оптимального достижения целей процесса.
Ультразвуковые процессоры Hielscher допускают точное управление, а данные процесса автоматически записываются на встроенную SD-карту наших цифровых ультразвуковых систем. Надёжный контроль параметров процесса обеспечивает стабильно высокое качество продукции. Автоматическая запись параметров процесса позволяет легко стандартизировать процесс и выполнять требования надлежащей производственной практики (GMP).
Прочность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 при высоких нагрузках и в сложных условиях. Простая и безопасная эксплуатация, а также небольшой объём технического обслуживания делают ультразвуковые системы Hielscher надёжной рабочей силой на вашем производстве.

В таблице ниже приведена ориентировочная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объём партии Расход Рекомендуемые устройства
от 0,5 до 1,5mL не применимо VialTweeter
от 1 до 500mL от 10 до 200mL/min UP100H
от 10 до 2000mL от 20 до 400mL/min UP200Ht, UP400St
от 0,1 до 20L от 0,2 до 4L/min UIP2000hdT
от 10 до 100L от 2 до 10L/min UIP4000
не применимо от 10 до 100L/min UIP16000
не применимо выше кластер из UIP16000

Свяжитесь с нами сейчас для получения дополнительной информации! Наши хорошо подготовленные сотрудники будут рады обсудить с вами ваш процесс экстракции!

Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!

Запросите дополнительную информацию

Воспользуйтесь формой ниже, если хотите запросить дополнительную информацию об ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить вам ультразвуковую систему, отвечающую вашим требованиям.





 

Ультразвуковая экстракция растительного сырья – как использовать ультразвуковые процессоры для извлечения растительных соединенийВ этой презентации мы знакомим вас с производством растительных экстрактов. Мы объясняем, какие трудности возникают при получении высококачественных растительных экстрактов и как ультразвуковой процессор помогает их преодолеть. Презентация показывает, как работает ультразвуковая экстракция. Вы узнаете, какие преимущества даёт применение ультразвукового процессора для экстракции и как внедрить ультразвуковой экстрактор в производство экстрактов.
В этой презентации мы знакомим вас с производством растительных экстрактов. Мы объясняем, какие трудности возникают при получении высококачественных растительных экстрактов и как ультразвуковой процессор помогает их преодолеть. Презентация показывает, как работает ультразвуковая экстракция. Вы узнаете, какие преимущества даёт применение ультразвукового процессора для экстракции и как внедрить ультразвуковой экстрактор в производство экстрактов.

 

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для сонохимических применений.

Мощные ультразвуковые процессоры для лабораторного, пилотного и промышленного масштаба.

Промышленный ультразвуковой аппарат UIP2000hdT на специальном штативе

UIP2000hdT, мощный высокопроизводительный ультразвуковой аппарат мощностью 2kW



Литература/Ссылки

Полезные сведения

Почему ультразвуковая экстракция настолько эффективна?

Ultrasonically-assisted extraction (UAE) основана на передаче высокоинтенсивных ультразвуковых волн (акустических волн) в жидкость или суспензию. Акустические волны создают чередующиеся циклы высокого и низкого давления, приводящие к явлению акустической кавитации. Явление ультразвуковой, или акустической, кавитации характеризуется экстремальными, локально ограниченными условиями очень высокого давления, температуры и сдвиговых сил. Вблизи схлопывающихся кавитационных пузырьков можно измерить температуры до 5000K, давления 1000 атмосфер, скорость нагревания и охлаждения свыше 1010 K/s и скорость струй жидкости до 280m/s, проявляющихся в виде очень высоких сдвиговых сил и турбулентности в зоне кавитации. Совокупность этих факторов (давление, нагрев, сдвиг и турбулентность) вызывает разрушение клеток (лизис) и усиливает массоперенос в процессе экстракции. Благодаря этому улучшается извлечение фитокомпонентов из растительных клеток в системе «жидкость – твёрдое тело». Метод ультразвуковой экстракции широко применяется для успешного и эффективного извлечения флавоноидов, полисахаридов, алкалоидов, фитостеролов, полифенолов и пигментов из растений.

Ультразвуковые устройства для разрушения клеток используются для экстракции из фитоисточников (например, растений, водорослей, грибов)

Ультразвуковая экстракция из растительных клеток: микроскопический поперечный срез (TS) показывает механизм действия при ультразвуковой экстракции из клеток (увеличение 2000x) [источник: Vilkhu et al. 2011]

Табак

Табачными растениями называют различные растения рода Nicotiana семейства Solanaceae (паслёновые). Помимо общеупотребительного названия растения, слово «табак» обозначает также продукты, приготовленные из прошедших сушку и обработку листьев табачного растения. Хотя Nicotiana tabacum является основной культурой, используемой для производства табака и никотина, существует более 70 видов табачных растений. N. tabacum – преобладающий вид, используемый для табачной продукции, однако более сильнодействующий вариант N. rustica встречается по всему миру и используется для производства пестицидов. При сравнении содержания никотина: в листьях N. rustica оно достигает 9%, тогда как листья N. tabacum содержат приблизительно от 1 до 3%.
Табак содержит стимулирующий алкалоид никотин, а также алкалоиды гармалы. Высушенные и обработанные листья табака в основном используются для курения в сигаретах, сигарах, трубках, кальянах, а также в электронных сигаретах, электронных сигарах, электронных трубках и испарителях. Кроме того, их можно употреблять в виде нюхательного табака, жевательного табака, табака для закладывания за губу и снюса.

Семейство табачных растений содержит различные виды и подвиды с разными профилями алкалоидов и вкуса.
Восточный табак (Nicotiana tabacum L.) – вид табака, выращиваемый главным образом в Турции, Греции и соседних регионах и используемый для коммерческого производства сигарет, сигар и жевательного табака. Он обладает сильным характерным вкусом, относительно низким содержанием никотина и высоким содержанием восстанавливающих сахаров, кислот и летучего ароматического масла, которое придаёт табачным изделиям интенсивный аромат.

Известно 67 природных видов табака. Ниже перечислены наиболее распространённые виды:

  • Nicotiana acuminata (Graham) Hook. – многоцветковый табак
  • Nicotiana africana Merxm.
  • Nicotiana alata Link & Otto – крылатый табак, жасминовый табак, танбаку (персидское название)
  • Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – койотовый табак
  • Nicotiana benthamiana Domin
  • Nicotiana clevelandii A. Gray
  • Nicotiana glauca Graham – древовидный табак, бразильский древовидный табак, кустарниковый табак, горчичное дерево
  • Nicotiana glutinosa L.
  • Nicotiana langsdorffii Weinm.
  • Nicotiana longiflora Cav.
  • Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
  • Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – пустынный табак, пунче, «табакильо»
  • Nicotiana otophora Griseb.
  • Nicotiana plumbaginifolia Viv.
  • Nicotiana quadrivalvis Pursh
  • Nicotiana rustica L. – ацтекский табак, мапачо
  • Nicotiana suaveolens Lehm. – австралийский табак
  • Nicotiana sylvestris Speg. & Comes – южноамериканский табак, лесной табак
  • Nicotiana tabacum L. – коммерческий табак, выращиваемый для производства сигарет, сигар, жевательного табака и т. д.
  • Nicotiana tomentosiformis Goodsp.

Три приведённых ниже вида являются искусственно созданными гибридами:

  • Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
  • Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
  • Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana

Типы табака
Процесс сушки и обработки табачных листьев и их последующего выдерживания вызывает медленное окисление и разложение присутствующих в табачном листе каротиноидов. В результате окисления в листьях табака синтезируются определённые соединения, создающие ароматы сладкого сена, чая, розового масла или фруктов, которые способствуют «мягкости» дыма. Крахмалы превращаются в сахара, которые затем гликируют белки и окисляются с образованием конечных продуктов усиленного гликирования (AGEs). Это процесс карамелизации, который также придаёт дыму его вкус.
Способ подготовки, сушки и обработки табака влияет на его конечные ароматические характеристики. Сушка и обработка могут проводиться на воздухе, над огнём, с косвенным нагревом через дымовые каналы и на солнце. Например, табак, высушенный с косвенным нагревом через дымовые каналы (например, из Франции), содержит лишь низкие уровни алкалоидов, тогда как высушенный на воздухе табак Берли (например, из Гватемалы) известен высоким содержанием алкалоидов.

Будем рады обсудить ваш процесс.

✕