Superkritická extrakcia tekutín vylepšená výkonovým ultrazvukom
Ultrazvuková extrakcia samostatne alebo v kombinácii s alternatívnymi metódami extrakcie, ako je extrakcia rozpúšťadlom alebo superkritický CO2 Extractors sa úspešne používa na extrakciu celého spektra kanabinoidov z rastliny konope (konope a marihuana). V marihuane je hlavnou zložkou kanabinoidu Δ9-tetrahydro-kanabinol (Δ9-THC) so svojimi známymi psychotropnými účinkami. Ďalšie dôležité kanabinoidy s menšou alebo žiadnou psychotropnou aktivitou možno nájsť v konope aj marihuane a zahŕňajú kyselinu kanabidiolovú (CBDA), kanabidiol (CBD), kanabigerol (CBG), kanabichromen (CBC), kanabinol (CBN) a kanabicyklol (CBL) spolu s ďalšími homológmi spojenými s C19.
Ultrazvukom vylepšený superkritický CO2 Extrakcia
Kombinácia vysokovýkonného ultrazvuku a superkritických extraktorov tekutín (SFE) je vysoko účinná a čistá metóda na urýchlenie a zlepšenie procesov prenosu hmoty. Prenos hmoty medzi surovinou (napr. rastlinnými látkami, ako sú listy, kvety, púčiky atď.) a rozpúšťadlom (napr. superkritický CO2) je obmedzujúcim faktorom počas extrakčných procesov. V dôsledku obmedzeného prenosu hmoty sa znižuje účinnosť odsávania. Aby sa kompenzovala nedostatočná účinnosť, musí sa buď predĺžiť čas extrakcie, alebo sa musí obetovať výťažok.
Vysokovýkonná ultrazvuková signalizácia je osvedčená technológia na zintenzívnenie pomalých reakcií zlepšením prenosu hmoty medzi fázami. Intenzívnymi vibráciami, šmykovými silami a miešajúcimi turbulenciami vystavuje výkonový ultrazvuk extrakčnú surovinu rozpúšťadlu výrazne zvýšenou rýchlosťou. Výsledkom sú vynikajúce výťažky extrakcie a skrátený čas extrakcie. Ultrazvuk zvyšuje účinnosť extrakcie akéhokoľvek typu superkritického extraktora tekutín:
- zvýšením výnosu
- skrátením času extrakcie
- znížením požadovaného tlaku
- zlepšením celkovej výrobnej kapacity
UIP2000hdT ultrazvukový odsávač môže byť prírubový na superkritický CO
Ultrazvukové zvýšenie prenosu hmoty v procesoch superkritickej extrakcie CO2 možno ľahko realizovať implementáciou vysokovýkonnej ultrazvukovej sondy, ako je Cascatrode, do extraktora superkritických tekutín. Sondy Hielscher Ultrasonics (tiež známe ako ultrazvukové klaksóny, sonotrody) je možné pripojiť pomocou štandardného tesnenia príruby a sú kompatibilné s konektormi zámku Swedge. Vďaka tomu je inštalácia a obsluha jednoduchá a bezpečná. Ako všetky ultrazvukové prístroje Hielscher známe svojou robustnosťou a nepretržitým výkonom, aj po nainštalovaní systému je náročný na údržbu.
Ultrazvukové prístroje a sondy Hielscher sú k dispozícii pre
- Malé / laboratórne superkritické extraktory tekutín
- Polopriemyselné meradlo
- Priemyselná mierka
Ultrazvukový extraktor implementovaný do superkritického systému CO2 na zlepšenie prenosu hmoty. To zvyšuje výťažnosť extrakcie a skracuje čas a teplotu extrakcie.
obrázok a štúdia: Hu et al. 2007
Prípadová štúdia pre ultrazvukovo vylepšený superkritický CO2 Extrakcia
Extrakcia zázvoru: Balachandran et al. (2006) skúmali účinnosť ultrazvukom asistovanej superkritickej extrakcie CO2 pomocou Hielscherovej Ultrazvuk UIP500hdT. Študovali vplyv ultrazvuku na superkritickú extrakciu pomocou lyofilizovaného zázvoru. "Výťažok štipľavých zlúčenín zo zázvoru sa výrazne zvyšuje pod vplyvom ultrazvuku, pričom ku koncu obdobia extrakcie sa zlepšuje až o 30 %." (Balachandran et al. 2006)
Prečítajte si viac o ultrazvukovej extrakcii zázvoru!
FESEM obrázky zázvorových častíc. (A) Experimenty bez sonikácie, (B) experimenty so sonikáciou pomocou UIP500hdT .
Obrázok a štúdia: Balachandran et al. 2006
- zintenzívniť prenos hmoty počas SFE
- zvýšiť výťažnosť extraktu
- urýchliť extrakciu SFE
- Ľahko zvládne vysoké tlaky
- Manipulácia s rôznymi surovinami
- byť dodatočne namontované do existujúcich SFE systémov
- byť flexibilne inštalovaný
- byť presne kontrolovaný
- byť diaľkovo ovládaný
- bezpečne ovládať
Vysokovýkonné ultrazvukové odsávače na extrakciu superkritických tekutín
Hielscherove ultrazvukové prístroje je možné ľahko implementovať do akéhokoľvek bežného superkritického CO2 extraktor s cieľom zlepšiť prenos hmoty a tým zvýšiť výťažnosť extrakcie.
Ultrazvukové sondy kaskatródaTM sú vhodné najmä na integráciu do CO2 extraktor, pretože Hielscherove kaskatródy ponúkajú veľkú plochu, ktorá emituje silnú kavitáciu do veľkých nádrží CO2 odsávacie systémy a môžu tak ľahko spracovávať veľké objemy. Hielscher Ultrasonics’ Robustné a spoľahlivé priemyselné ultrazvukové procesory môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Spoľahlivá nepretržitá prevádzka s vysokými amplitúdami, ako aj robustnosť a nízka údržba ultrazvukových odsávačov Hielscher z nich robia ideálne zariadenie na implementáciu do R&D a komerčné superkritické / podkritické CO2 Extraktory.
- Trvalo vysoký výkon
- Prevádzka 24/7/365
- presné riadenie procesu
- odolnosť
- nízka údržba
- Bezpečné a ľahko ovládateľné
- Vzdialené ovládanie prehliadača
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200St, UP400St |
| 0.1 až 8L | 00,2 až 2 l/min | UIP500hdT |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra / Referencie
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry
Volume 13, Issue 6, Sept. 2006. 471-479. - Yanxiang Gao, Bence Nagy, Xuan Liu, Béla Simándi, Qi Wang (2009): Supercritical CO2 extraction of lutein esters from marigold (Tagetes erecta L.) enhanced by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids. Volume 49, Issue 3, 2009. 345-350.
- E. Riera, A. Blanco, J. García, J. Benedito, A. Mulet, J. A. Gallego-Juárez, M. Blasco (2010): High-power ultrasonic system for the enhancement of mass transfer in supercritical CO2 extraction processes. Ultrasonics, 50, 2010, 306-309.
- Ai-jun Hu, Shuna Zhao, Hanhua Liang, Tai-qiu Qiu, Guohua Chen (2007): Ultrasound assisted supercritical fluid extraction of oil and coixenolide from adlay seed. Ultrasonics Sonochemistry Volume 14, Issue 2, Feb. 2007. 219-224.
Vysoko výkonné ultrazvuky! Sortiment produktov spoločnosti Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrazvuku cez stolové jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.