Extrakcia hexánu so zvýšenou účinnosťou ultrazvukom

Ultrazvuk typu sondy môže zlepšiť konvenčnú extrakciu hexánu zintenzívnením procesu a jeho výrazne zefektívnením. Ultrazvuková extrakcia zlepšuje prenos hmoty a narúša bunky, aby uvoľňovali cielené bioaktívne látky do rozpúšťadla, čo vedie k vyšším výťažkom extrakcie v porovnaní so samotnými konvenčnými metódami. Ultrazvukom asistovaná extrakcia je vysoko účinná pri zvyšovaní výťažku extrakcie oleja, vrátane repkového oleja a ľanového oleja, čo vedie k vysokokvalitnému zloženiu mastných kyselín a vyššiemu obsahu bioaktívnych zložiek.

Extrakcia hexánu vylepšená výkonovým ultrazvukom

Ultrazvuková extrakcia je metóda zintenzívňujúca proces, ktorá môže výrazne zlepšiť procesy extrakcie pevných látok a kvapalín a rozpúšťadiel.

Obmedzenia konvenčnej extrakcie hexánu

Extrakcia hexánom je bežná technika používaná na extrakciu organických zlúčenín, najmä nepolárnych látok, z rôznych zdrojov, ako sú rastliny, semená alebo pôda. Hexán je uhľovodíkové rozpúšťadlo, ktoré je vysoko účinné pri rozpúšťaní a extrakcii lipidov, olejov a iných nepolárnych zlúčenín. Hexán je široko používaný na extrakciu oleja kvôli svojej rozpustnej schopnosti pre nepolárne zlúčeniny (napr. oleje), ľahkej následnej separácii oleja a úzkemu bodu varu (63–69 °C).
Účinnosť procesov extrakcie hexánu sa však môže značne líšiť v závislosti od suroviny a extrakcie: Výťažok extrakcie a čas extrakcie sú do značnej miery korelované. To znamená, že pre vysoký výťažok extraktu je potrebný dlhší retenčný čas biomasy v hexánovom rozpúšťadle. Ďalším obmedzujúcim faktorom je často nedostatočné prenikanie hexánu do matrice biomasy. Tuhé bunkové štruktúry sú väčšinou navlhčené hexánom na povrchu, zatiaľ čo vnútro bunky sa dostane do kontaktu s hexánom len čiastočne. Takáto nedostatočná penetrácia má za následok neúplný proces extrakcie, pretože cieľové látky, ako sú lipidy (t. j. mastné kyseliny, tuky, oleje), zostávajú vo vnútri bunkovej matrice.

Riešenie: ultrazvukom zosilnená extrakcia hexánu

Sonikácia sondového typu, tiež známa ako ultrazvuková sonda, je metóda, ktorá využíva ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou na vytváranie akustických kavitačných bublín v kvapalnom médiu. Tieto bubliny sa rýchlo zrútia, vytvárajú intenzívne lokalizované energetické polia a vytvárajú mikroturbulencie a vysoké šmykové sily v rozpúšťadle.
Vďaka týmto ultrazvukom generovaným energeticky hustým podmienkam môže sonikácia typu sondy zintenzívniť a zlepšiť proces extrakcie hexánu niekoľkými spôsobmi:

• Vylepšený prenos hmoty: Sonikácia zvyšuje prenos hmoty medzi pevnou vzorkou a rozpúšťadlom. Mikroturbulencia a rýchly kolaps kavitačných bublín vytvárajú silné šmykové sily a lokalizované zmeny tlaku. Tým sa naruší hraničná vrstva okolo pevnej vzorky, čím sa podporí uvoľňovanie cieľových zlúčenín do rozpúšťadla, čím sa zvyšuje účinnosť extrakcie.
• Zrýchlená extrakcia: Sonikácia urýchľuje kinetiku extrakcie zväčšením kontaktnej plochy medzi rozpúšťadlom a pevnou vzorkou. Kavitačné bubliny zabezpečujú miešanie a vytvárajú homogenizovanú zmes, čím sa zabezpečuje, že rozpúšťadlo prichádza do tesného kontaktu s celým povrchom pevného materiálu, čo vedie k rýchlejšej rýchlosti extrakcie.
• Narušenie bunkových štruktúr: Pri rastlinných extrakciách môže sonikácia narušiť bunkové štruktúry, ako sú bunkové steny a membrány, čo uľahčuje uvoľňovanie intracelulárnych zložiek. To umožňuje efektívnejšiu extrakciu lipidov a iných cieľových zlúčenín, ktoré môžu byť uzavreté v bunkách.
• Skrátený čas extrakcie: Kombináciou zvýšeného prenosu hmoty a zrýchlenej kinetiky extrakcie môže sonikácia sondového typu výrazne skrátiť čas extrakcie potrebný na dosiahnutie požadovaného výťažku. To môže byť obzvlášť výhodné pri spracovaní veľkých objemov vzoriek alebo pri práci s časovo citlivými aplikáciami.

Vďaka týmto vylepšeným procesným faktorom môže ultrazvuk typu sondy výrazne zvýšiť extrakciu hexánu. Ultrazvukovú extrakciu hexánu je možné optimalizovať na základe špecifických zlúčenín a objemov, ktoré sa extrahujú. Intenzitu ultrazvuku (amplitúdu), trvanie, teplotu, tlak a nastavenie extrakcie je možné nastaviť tak, aby sa dosiahol optimálny výťažok v rámci skrátenej doby extrakcie.

• olej z rias
• Rastlinné oleje (sójový, ľanový, repkový, slnečnicový, ryžové otruby atď.)
• esenciálne oleje
• karyofylén
• Vanilková oleoresin z vanilkových strukov
• Luteín z vaječného žĺtka
• Astaxantín z rias
• Odtučňovanie hmyzu

Ultrazvukom zosilnená Soxhletova extrakcia pomocou hexánu ako rozpúšťadla

Ultrazvukovo zosilnená Soxhletova extrakcia je proces, ktorý kombinuje tradičnú Soxhletovu extrakciu s ultrazvukovými vlnami, aby sa zlepšila účinnosť procesu extrakcie. Soxhletova extrakcia je postup bežne používaný v laboratóriách a na výrobu menších objemov extraktov, ako sú éterické oleje alebo určité bioaktívne zlúčeniny.
Hexán je bežne používané rozpúšťadlo pre tento proces, pretože je účinný pri extrakcii lipidov z rôznych zdrojov, vrátane olejov zo semien, oleja z rias, ako aj bioaktívnych zlúčenín na báze lipidov. Ultrazvuk narúša bunkové štruktúry a podporuje extrakciu pevná látka-kvapalina zvýšeným prenosom hmoty a uvoľňovaním zlúčenín do rozpúšťadla. Pretože rozpúšťadlo, ako je hexán, môže lepšie preniknúť do pevného materiálu a efektívne rozpúšťať oleje (lipidy, mastné kyseliny). V dôsledku toho sa proces extrakcie urýchľuje, čím sa skracuje čas potrebný na extrakciu požadovaných zlúčenín. Okrem toho môže použitie ultrazvuku znížiť množstvo potrebného rozpúšťadla, čo z neho robí ekologickejšiu možnosť.
 

Ultrazvuková extrakcia umožňuje použitie miernejších, netoxických rozpúšťadiel

Ultrazvuk nielenže zlepšuje extrakciu hexánu, ale umožňuje aj použitie miernejších, netoxických rozpúšťadiel, ako je etanol, vodný etanol, voda alebo prírodné hlboké eutektické rozpúšťadlá (DES, NADES). Vysoko účinné narušenie buniek a prenos hmoty, ktoré zabezpečujú ultrazvukové sondové extraktory, poskytuje vynikajúce výsledky pri použití miernejších rozpúšťadiel. Ultrazvuková extrakcia v kombinácii s miernejšími, netoxickými a ekologickejšími rozpúšťadlami tak umožňuje vysokokvalitné potravinárske extrakty, úsporu nákladov a ekologický proces extrakcie.

Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje pre lepšiu extrakciu hexánu

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a dodáva vysokovýkonné ultrazvukové extraktory, ktoré možno ľahko integrovať do existujúcich zariadení na extrakciu hexánu alebo Soxhletových extraktorov. Okrem dodávok, inštalácie a údržby spoločnosť Hielscher konzultuje a vedie svojich zákazníkov počas testov uskutočniteľnosti, optimalizácie procesov a návrhu zariadenia až po konečnú inštaláciu a uvedenie procesu odsávania do prevádzky.
Hlavnými výhodami ultrazvukových procesorov Hielscher sú úplné riadenie procesu, lineárna škálovateľnosť a schopnosť všetkých priemyselných ultrazvukových procesorov poskytovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Vysoké amplitúdy sú obzvlášť dôležité, pokiaľ ide o extrakciu tvrdších bunkových štruktúr, ako sú semená a jadrá.
Náš technický personál a naše plne vybavené procesné laboratórium vám pomôžu znalosťami a poradenstvom!

Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku

Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich sonikátorov: