Superkritická extrakcia tekutín zlepšená výkonom ultrazvukom
Ultrazvuková extrakcia samotná alebo v kombinácii s alternatívnymi extrakčnými metódami, ako je extrakcia rozpúšťadlom alebo superkritická CO2 extraktory sa úspešne používajú na extrakciu celého spektra kanabinoidov z rastliny konope (konope a marihuana). V prípade marihuany je hlavnou kanabinoidnou zložkou Δ9-tetrahydro-kanabinol (Δ9-THC) so známymi psychotropnými účinkami. Ďalšie dôležité kanabinoidy s menšou alebo žiadnym psychotropnou aktivitou sa nachádzajú v konope aj marihuane a zahŕňajú kyselinu kanabidiolovú (CBDA), kanabidiol (CBD), kanabigerol (CBG), kanabichromén (CBC), kanabinol (CBN) a kanabicyklol (CBL) spolu s inými homológmi súvisiacimi s C19.
Rozpúšťadle vylepšené superkritické CO2 ťažba
Kombinácia vysokovýkonných ultrazvukových a superkritických extraktorov tekutín (SFE) je vysoko účinná a čistá metóda na urýchlenie a zlepšenie procesov prenosu hmoty. Hromadný prenos medzi surovinou (napr. rastlinami, ako sú listy, kvety, púčiky atď.) a rozpúšťadlom (napr.2) je obmedzujúci faktor počas ťažobných procesov. V dôsledku obmedzeného prenosu hmotnosti sa účinnosť extrakcie znižuje. Na kompenzáciu nedostatočnej účinnosti musí byť buď čas extrakcie vykrmovaný, alebo sa musí obetovať výnos extrakcie.
High-výkon ultrazvukom je dobre osvedčená technológia na zintenzívnenie pomalých reakcií zlepšením prenosu hmoty medzi fázami. Intenzívnymi vibráciami, strihovými silami a nepokojnými turbulenciami, výkon ultrazvuk vystavuje extrakčnú surovinu výrazne zvýšenou rýchlosťou rozpúšťadlu. Výsledkom sú vynikajúce výnosy extrakcie a skrátený čas extrakcie. Ultrazvukom zvyšuje účinnosť extrakcie akéhokoľvek typu superkritické tekutý extraktor:
- zvýšením výnosu
- skrátením času extrakcie
- znížením požadovaného tlaku
- zlepšením celkovej výrobnej kapacity
UIP2000hdT Ultrazvukový extraktor môže byť prírubový na superkritické CO
Ultrazvukové zlepšenie prenosu hmoty v superkritických procesoch extrakcie CO2 možno ľahko realizovať implementáciou vysokovýkonnej ultrazvukovej sondy, ako je Cascatrode do superkritického extraktora tekutín. Hielscher Ultrasonics sondy (tiež známy ako ultrazvukové rohy, sonotród) môžu byť pripojené prostredníctvom štandardného tesnenia príruby a sú kompatibilné pre swedge lock konektory. Vďaka tomu je inštalácia a prevádzka jednoduchá a bezpečná. Ako všetky Hielscher ultrasonicators známy pre ich robustnosť a nepretržitý výkon, raz nainštalovaný systém je nízka údržba.
Hielscher ultrasonicators a sondy sú k dispozícii pre
- malé / laboratórne superkritické extraktory tekutín
- polopríselná stupnica
- priemyselný rozsah
Ultrazvukový extraktor implementovaný do superkritického systému CO2 na zlepšenie prenosu hmoty. To zvyšuje výťažnosť extrakcie a znižuje čas a teplotu extrakcie.
obrázok a štúdia: Hu et al. 2007
Prípadová štúdia pre rozpúšťadle rozšírené superkritické CO2 ťažba
Extrakcia zázvoru: Balachandran et al. (2006) skúmal účinnosť rozpúšťadle asistovanej superkritické extrakcie CO2 pomocou Hielscher Ultrasonicator UIP500hdT. Študovali vplyv ultrazvuku na superkritickú extrakciu pomocou lyofilizovaného zázvoru. "Výnos štipľavých zlúčenín zo zázvoru sa výrazne zvyšuje pod vplyvom ultrazvuku, so zlepšením až o 30% ku koncu extrakčného obdobia." (Balachandran a kol. 2006)
Prečítajte si viac o ultrazvukovej extrakcii zázvoru!
FESEM obrázky častíc zázvoru. (A) Experimenty bez ultrazvukom, (B) experimenty s ultrazvukom pomocou UIP500hdT ,
Obrázok a štúdium: Balachandran et al. 2006
- zintenzívniť prenos hmoty počas SFE
- zvýšiť výťažnosť extraktu
- urýchliť extrakciu SFE
- ľahko zvládnuť vysoké tlaky
- manipulovať s rôznymi surovinami
- byť spätne namontované do existujúcich systémov SFE
- byť flexibilne inštalovaný
- byť presne kontrolované
- byť diaľkovo ovládané
- bezpečne prevádzkovať
Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory pre superkritickú extrakciu tekutín
Hielscher ultrasonicators možno ľahko implementovať v každom pravidelnom superkritickom CO2 extraktora s cieľom zlepšiť prenos hmoty, a tým zvýšiť výťažnosť extrakcie.
Ultrazvukové sondy cascatrodeTm typu sú vhodné najmä na integráciu do2 extraktor, pretože cascatrodes Hielscher ponúkajú vysokú plochu povrchu, ktorá emituje silnú kavitáciu do veľkých nádrží CO2 ťažobných systémov, a tým ľahko spracovať veľké objemy. Hielscher ultrazvukom’ robustné a spoľahlivé priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite prevádzkovať v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Spoľahlivá nepretržitá prevádzka vysokých amplitúd, ako aj robustnosť a nízka údržba ultrazvukových extraktorov Hielscher z nich robia ideálne vybavenie na implementáciu do R&D a komerčná superkritická / subkritická CO2 Extraktory.
- nepretržite vysoký výkon
- 24/7/365 prevádzka
- presné riadenie procesov
- Robustnosť
- nízka údržba
- bezpečné a jednoduché ovládanie
- vzdialené ovládanie prehliadača
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200St, UP400St |
| 0.1 až 8L | 0.2 až 2L/min | UIP500hdT |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj 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.
Vysokovýkonné ultrazvukom! Produktový rad Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatoru cez stolové jednotky až po plnoindustriálne ultrazvukové systémy.