Rozšírenie procesov ultrazvukovej extrakcie
Aby sa zvýšili výrobné kapacity, procesy ťažby musia byť škálované na väčšie objemy / vyššie výkony. Ultrazvukom asistovaná extrakcia je vysoko účinná metóda na izoláciu botanických zlúčenín z rastlinného materiálu. Okrem toho je možné ultrazvukové aplikácie lineárne škálovať na väčšie objemy. Vďaka možnosti spracovania rastlinného materiálu v dávkach aj v prietokovom režime ponúka ultrazvuková extrakcia ideálne nastavenie pre každého výrobcu extraktu – malého až veľmi veľkého rozsahu. Prečítajte si viac o jednoduchom a efektívnom rozšírení extrakcie pomocou ultrazvuku!
Rozšírenie ultrazvukovej extrakcie
Väčšina extrakčných metód (napr. Soxhletova extrakcia, superkritický CO2 extrakcia, macerácia) sú prekážkou pri plánovaní zvýšenia produkcie botanických extraktov. Použitie ultrazvukovej extrakcie zabráni tomu, aby sa zvýšenie výroby stalo Achillovou pätou podnikania. Nižšie sa dozviete, ako je možné ultrazvukom asistovanú extrakciu lineárne škálovať na akýkoľvek objem výroby.
Vzťah medzi parametrami škálovania a procesov: Konvenčné extrakčné techniky si vyžadujú nákladný, pracovný a časovo náročný výskum na implementáciu väčšieho extrakčného systému na zvýšenie produkcie, pretože mnohé spracovateľské faktory sa menia a nemôžu sa lineárne prispôsobiť väčšiemu. To znamená, že je potrebné novo stanoviť množstvo procesných parametrov a často nie je možné dosiahnuť extrakčné kvality získané v menších extrakčných zariadeniach vo väčšej výrobe.
Krása ultrazvukovej extrakcie spočíva v jej úplne lineárnej škálovateľnosti. Táto lineárna škálovateľnosť umožňuje zachovať všetky dôležité parametre procesu, ako je amplitúda, teplota, tlak, ultrazvuková expozícia (čas), pomer rozpúšťadla: pevná látka. Škálovanie procesu ultrazvukovej extrakcie na väčšie objemy vyžaduje väčšiu povrchovú plochu sonotródy. To znamená, že škálovanie je možné vykonať pomocou výkonnejšieho ultrazvuku s väčšou sonotródou (ultrazvuková sonda / klaksón) alebo paralelnou inštaláciou niekoľkých ultrazvukových odsávačov.
Prečítajte si viac o Hielscher Sonicators pre laboratórium a produkciu!
Ultrazvuková extrakcia v dávkovom režime sa väčšinou používa pre malú až strednú výrobu. Na obrázku je zobrazená priemyselný ultrazvukový extraktor UIP1000hdT, ktorý je možné prevádzkovať v dávkovom a prietokovom (inline) režime.
Ultrazvukové extrakčné procesy je možné lineárne škálovať na akúkoľvek výrobnú kapacitu. Ultrazvukové odsávače je možné prevádzkovať v dávkovom a inline režime.
Príklady scenárov rozšírenia ultrazvuku
Napríklad v nastavení kontinuálneho prietoku môžete škálovať svoju botanickú extrakciu paralelnou inštaláciou 3x 2kW ultrazvukových extraktorov UIP2000hdT (vyžadujú 3 sonotródy a 3 prietokové bunky). Získate tak ultrazvukový výkon 6 kW.
Prípadne môžete nainštalovať jeden 6kW ultrazvuk UIP6000hdT, ktorý je vybavený jednou veľkou sondou a väčším reaktorom s prietokovým celom.
Výhodou paralelného nastavenia niekoľkých ultrazvukových extraktorov je redundancia, flexibilnejšie použitie (napr. súčasná extrakcia z rôznych surovín, pretože každý ultrazvuk dokáže spracovať iný rastlinný materiál). Tento zväčšený model je pohodlný aj vtedy, keď už máte jeden typ ultrazvuku; Pridanie jedného alebo viacerých zariadení rovnakého modelu je pohodlné a môže znížiť vaše investičné náklady.
Investícia do jedného väčšieho ultrazvukového extraktora je obzvlášť vhodná, keď sa naraz vyrobia väčšie objemy toho istého extraktu. Jeden väčší ultrazvuk je tiež vhodnejší, ak je inštalovaný v zariadení s obmedzeným priestorom.
Ako pristupovať k škálovaniu ultrazvukovej extrakcie
Pre efektívny a ekonomický proces odsávania je potrebné optimalizovať parametre procesu. Optimalizácia sa dosiahne, keď je proces vyladený na najvyššiu priepustnosť pri najnižšom príkone energie pri dosiahnutí cieľovej kvality extraktu. V optimalizovanom ultrazvukovom procese sú energie, čas spracovania a mzdové náklady minimalizované do bodu, kedy sa stále dosahuje najvyšší výťažok a kvalita konečného produktu.
Optimalizácia ultrazvukového procesu sa vykonáva testovaním rôznych konfigurácií parametrov a zúžením na optimálne parametre pre vašu surovinu. Ako východiskový bod sa zvyčajne používajú všeobecné empirické hodnoty, ktoré pomáhajú rýchlo sa dostať k individuálnemu ideálnemu nastaveniu. Ultrazvukové testy optimalizácie procesov je možné vykonávať na malých objemoch, čo pomáha znižovať úsilie, šetrí materiál a dosahuje relatívne rýchle požadované výsledky.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics má dobre vybavené technické stredisko a laboratórium. Naše zariadenie má nielen celý rad laboratórnych a priemyselných ultrazvukov na dávkovú a inline sonikaciu, ale aj sofistikované analytické zariadenia na komplexné vyhodnotenie výsledkov. Náš dlhoročný skúsený, dobre vyškolený personál (s vysokoškolským vzdelaním) vám rád pomôže s optimalizáciou procesov – Vykonávanie ultrazvukových skúšok pre vás a/alebo poradenstvo týkajúce sa najvhodnejších nastavení ultrazvukových procesov.
Škálovanie pomocou ultrazvukových odsávačov Hielscher: rýchle, spoľahlivé a efektívne
Prekonajte úzke miesto extrakcie pomocou ultrazvuku!
Či už chcete zvýšiť výrobnú kapacitu v dávkovom alebo kontinuálnom prietokovom (inline) režime, Hielscher Ultrasonics má ideálny ultrazvuk a príslušenstvo pre väčšie výrobné kapacity. Pomôžeme vám tiež preniesť dávkovú extrakciu do inline procesu.
Kontaktujte nás už teraz! Radi prediskutujeme vaše výrobné potreby a poskytneme vám technické špecifikácie, podrobné pokyny k rozšíreniu ultrazvukovej extrakcie a príslušné návrhy!
Ako prvý hrubý návod vám nasledujúca tabuľka poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 0.3 až 60 l | 06 až 12 l/min | >UIP6000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Typ sondy Ultrazvuk UIP1000hdT s miešadlom na výrobu botanických extraktov, ako sú kanabinoidy (napr. CBD, THC, CBG)
UIP4000hdT – 4000 W výkonný ultrazvukový extraktor na výrobu botanických extraktov v priemyselnom meradle.
Literatúra / Referencie
- 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.
- 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.
- 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.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.