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

Extrakcia hexánu vylepšená ultrazvukom

Ultrazvuková extrakcia je metóda zintenzívňovania procesu, ktorá môže výrazne zlepšiť procesy extrakcie tuhých látok-kvapalín a rozpúšťadiel.

Obmedzenia konvenčnej extrakcie hexánu

Extrakcia hexánu 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 sa široko používa na extrakciu oleja kvôli svojej rozpustnej schopnosti pre nepolárne zlúčeniny (napr. Oleje), ľahkej následnej separácii oleja a úzkej teplote varu (63–69 ° C).
Účinnosť procesov extrakcie hexánom sa však môže výrazne líšiť v závislosti od suroviny a extrakcie: Výťažok z 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 limitujúcim faktorom je často nedostatočná penetrácia hexánu do matrice biomasy. Pevné bunkové štruktúry sú väčšinou navlhčené hexánom na povrchu, zatiaľ čo vnútro bunky sa dostane do kontaktu s hexánom len čiastočne. Takáto nedostatočná penetrácia vedie k neúplnému procesu extrakcie, pretože cieľové látky, ako sú lipidy (t. j. mastné kyseliny, tuky, oleje), zostávajú vo vnútri bunkovej matrice.

Riešenie: Ultrazvukom zosilnená extrakcia hexánu

Sonikácia typu sondy, tiež známa ako ultrazvuková sondová ultrazvukom, je metóda, ktorá využíva ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou na vytvorenie bublín akustickej kavitácie v kvapalnom médiu. Tieto bubliny sa rýchlo zrútia, vytvárajú intenzívne lokalizované energetické polia a vytvárajú mikroturbulencie a vysoké šmykové sily v rozpúšťadle.
Vzhľadom na tieto ultrazvukovo generované energeticky husté podmienky, sondový typ ultrazvukom môže zintenzívniť a zlepšiť proces extrakcie hexánu niekoľkými spôsobmi:

• Zvýšený prenos hmoty: Sonikácia zvyšuje prenos hmoty medzi pevnou vzorkou a rozpúšťadlom. Mikroturbulencie a rýchly kolaps kavitačných bublín vytvárajú silné šmykové sily a lokalizované zmeny tlaku. Tým sa naruší hraničná vrstva okolo tuhej vzorky, čím sa podporí uvoľňovanie cieľových zlúčenín do rozpúšťadla, čím sa zlepší účinnosť extrakcie.
• Zrýchlená extrakcia: Sonikácia urýchľuje kinetiku extrakcie zvýšením kontaktnej plochy medzi rozpúšťadlom a pevnou vzorkou. Kavitačné bubliny zabezpečujú miešanie a vytvárajú homogenizovanú zmes, čím zabezpečujú, že rozpúšťadlo prichádza do úzkeho kontaktu s celým povrchom pevného materiálu, čo vedie k rýchlejšej extrakcii.
• Narušenie bunkových štruktúr: Pri extrakciách na rastlinnej báze môže ultrazvukom 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 extrakčnej kinetiky môže sondová ultrazvukom významne znížiť čas extrakcie potrebný na dosiahnutie požadovaného výťažku. To môže byť obzvlášť výhodné pri spracovaní veľkých objemov vzoriek alebo pri práci s časovo citlivými aplikáciami.

Vzhľadom k týmto zlepšeným procesným faktorom, ultrazvukom typu sondy môže výrazne zvýšiť extrakciu hexánu. Ultrazvuková extrakcia hexánu môže byť optimalizovaná na základe špecifických zlúčenín a objemov, ktoré sa extrahujú. Ultrazvuková intenzita (amplitúda), trvanie, teplota, tlak a nastavenie extrakcie je možné nastaviť na optimálne výťažky extraktu v skrátenom období extrakcie.

• riasy olej
• Rastlinné oleje (sójové, ľanové, repkové, slnečnicové, ryžové otruby atď.)
• Esenciálne oleje
• Karyofylen
• Vanilkový oleoživica z vanilkových strukov
• Luteín z vaječného žĺtka
• Astaxantín z rias
• Odtučnenie hmyzu

Rozpúšťadlo-intenzifikovaná Soxhletova extrakcia pomocou hexánu ako rozpúšťadla

Rozpúšťadlo-intenzifikovaná extrakcia Soxhlet je proces, ktorý kombinuje tradičnú extrakciu Soxhlet s ultrazvukovými vlnami na zlepšenie účinnosti procesu extrakcie. Soxhlet extractio 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. Ultrazvukom narúša bunkové štruktúry a podporuje extrakciu pevnej látky-kvapalina zvýšeným prenosom hmoty a uvoľňovaním zlúčenín do rozpúšťadla. Pretože rozpúšťadlo, ako je hexán, môže lepšie preniknúť do pevného materiálu a účinne rozpúšťať oleje (lipidy, mastné kyseliny). V dôsledku toho sa proces extrakcie urýchľuje, čím sa skracuje čas potrebný na extrakciu požadovaných zlúčenín. Okrem toho použitie ultrazvuku môže znížiť množstvo potrebného rozpúšťadla, čo z neho robí ekologickejšiu možnosť.

Ultrazvuková extrakcia umožňuje použitie miernejších, netoxických rozpúšťadiel

Ultrazvukom nielen zlepšuje extrakciu hexánu, ale tiež umožňuje používať miernejšie, netoxické rozpúšťadlá, ako je etanol, vodný etanol, voda alebo prírodné hlboké eutektické rozpúšťadlá (DES, NADES). Vysoko účinné narušenie buniek a prenos hmoty poskytované ultrazvukovými extraktormi sondy poskytuje vynikajúce výsledky s použitím miernejších rozpúšťadiel. Tým, ultrazvuková extrakcia v kombinácii s miernejšími, netoxickými, ekologickejšími rozpúšťadlami umožňuje vysoko kvalitné potravinárske extrakty, úspory nákladov a proces zelenej extrakcie.

Vysoko výkonné ultrasonicators pre zlepšenú extrakciu hexánu

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába, a dodáva vysokovýkonné ultrazvukové extraktory, ktoré možno ľahko integrovať do existujúcich zariadení na extrakciu hexánu alebo Soxhlet extraktory. Okrem dodávky, inštalácie, údržby Hielscher konzultuje a vedie svojich zákazníkov počas testov uskutočniteľnosti, optimalizácie procesov a návrhu zariadenia až po konečnú inštaláciu a uvedenie procesu ťažby do prevádzky.
Hlavné výhody Hielscher ultrasonicators sú plná kontrola procesu, lineárna škálovateľnosť, a schopnosť všetkých priemyselných ultrazvukových procesorov dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200μm môžu byť ľahko nepretržite prevádzkované v prevádzke 24/7. 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 so znalosťami a vedením!

Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku

Hielscher ultrasonicators sú známe svojimi najvyššími štandardmi kvality a dizajnu. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú hladkú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredia ľahko zvládajú ultrazvukové prístroje Hielscher.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť certifikovaná podľa ISO a kladie osobitný dôraz na vysoko výkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Samozrejme, Hielscher ultrasonicators sú v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov: