Ekstrakcija heksana z izboljšano učinkovitostjo z ultrazvokom

Ultrazvočna obdelava tipa sonde lahko izboljša konvencionalno ekstrakcijo heksana z intenziviranjem procesa in bistveno učinkovitejšim. Ultrazvočna ekstrakcija izboljša prenos mase in moti celice, da sproščajo ciljne bioaktivne snovi v topilo, kar ima za posledico višje donose ekstrakcije v primerjavi samo s konvencionalnimi metodami. Ekstrakcija z ultrazvokom je zelo učinkovita pri povečanju donosa ekstrakcije olja, vključno z oljno ogrščico in lanenim oljem, kar ima za posledico visoko kakovostno sestavo maščobnih kislin in višjo vsebnost bioaktivnih sestavin.

Ekstrakcija heksana izboljšana z ultrazvokom moči

Ultrazvočna ekstrakcija je metoda intenziviranja procesa, ki lahko bistveno izboljša procese ekstrakcije trdne tekočine in topila.

Omejitve konvencionalne ekstrakcije heksana

Ekstrakcija heksana je pogosta tehnika, ki se uporablja za pridobivanje organskih spojin, zlasti nepolarnih snovi, iz različnih virov, kot so rastline, semena ali zemlja. Heksan je ogljikovodikovo topilo, ki je zelo učinkovito pri raztapljanju in ekstrakciji lipidov, olj in drugih nepolarnih spojin. Heksan se pogosto uporablja za ekstrakcijo olja zaradi svoje sposobnosti raztapljanja za nepolarne spojine (npr. Olja), enostavnega naknadnega ločevanja olja in ozke vrelišča (63–69 °C).
Vendar pa se učinkovitost postopkov ekstrakcije heksana lahko močno razlikuje glede na surovino in ekstrakcijo: Donos ekstrakcije in čas ekstrakcije sta v veliki meri povezana. To pomeni, da je za visok donos ekstrakta potreben daljši zadrževalni čas biomase v heksanskem topilu. Drug omejevalni dejavnik je pogosto nezadostna penetracija heksana v matrico biomase. Toge celične strukture so večinoma navlažene s heksanom na površini, medtem ko je notranjost celice le delno v stiku s heksanom. Takšna nezadostna penetracija povzroči nepopoln proces ekstrakcije, saj ciljne snovi, kot so lipidi (tj. Maščobne kisline, maščobe, olja), ostanejo v notranjosti celičnega matriksa.

Rešitev: ultrazvočno intenzivna ekstrakcija heksana

Sonikacija tipa sonde, znana tudi kot ultrazvočna sonda, je metoda, ki uporablja ultrazvočne valove visoke intenzivnosti za ustvarjanje akustičnih kavitacijskih mehurčkov v tekočem mediju. Ti mehurčki se hitro zrušijo, ustvarjajo intenzivna lokalizirana energijska polja in ustvarjajo mikroturbulence in visoke strižne sile v topilu.
Zaradi teh ultrazvočno ustvarjenih energetsko gostih pogojev lahko ultrazvočno razbijanje tipa sonde okrepi in izboljša proces ekstrakcije heksana na več načinov:

• Izboljšan prenos mase: Sonication poveča prenos mase med trdnim vzorcem in topilom. Mikroturbulenca in hiter kolaps kavitacijskih mehurčkov ustvarjata močne strižne sile in lokalizirane spremembe tlaka. To moti mejni sloj okoli trdnega vzorca, kar spodbuja sproščanje ciljnih spojin v topilo in s tem izboljša učinkovitost ekstrakcije.
• Pospešena ekstrakcija: Sonication pospeši kinetiko ekstrakcije s povečanjem kontaktne površine med topilom in trdnim vzorcem. Kavitacijski mehurčki zagotavljajo mešanje in ustvarjajo homogenizirano zmes, kar zagotavlja, da topilo pride v tesen stik s celotno površino trdnega materiala, kar vodi do hitrejše hitrosti ekstrakcije.
• Motnje celičnih struktur: Pri ekstrakcijah na rastlinski osnovi lahko ultrazvočna obdelava moti celične strukture, kot so celične stene in membrane, kar olajša sproščanje znotrajceličnih komponent. To omogoča učinkovitejšo ekstrakcijo lipidov in drugih ciljnih spojin, ki so lahko zaprte v celicah.
• Skrajšan čas ekstrakcije: Z združevanjem povečanega prenosa mase in pospešene kinetike ekstrakcije lahko ultrazvočna razbijanje tipa sonde znatno skrajša čas ekstrakcije, potreben za doseganje želenega donosa. To je lahko še posebej koristno pri obdelavi velikih količin vzorcev ali delu s časovno občutljivimi aplikacijami.

Zaradi teh izboljšanih procesnih dejavnikov lahko ultrazvočna razširitev tipa sonde znatno poveča ekstrakcijo heksana. Ultrazvočno ekstrakcijo heksana je mogoče optimizirati glede na specifične spojine in količine, ki se ekstrahirajo. Intenzivnost ultrazvoka (amplituda), trajanje, temperaturo, tlak in nastavitev ekstrakcije je mogoče prilagoditi optimalnemu izkoristku ekstrakta v skrajšanem obdobju ekstrakcije.

• olje iz alg
• Rastlinska olja (sojina, lanena, oljna ogrščica, sončnica, riževi otrobi itd.)
• eterična olja
• Kariofilen
• Vanilijeva oleoresina iz vanilijevih strok
• Lutein iz jajčnega rumenjaka
• Astaksantin iz alg
• Razmaščenje žuželk

Ultrazvočno intenzivirana Soxhletova ekstrakcija z uporabo heksana kot topila

Ultrazvočno intenzivirana ekstrakcija Soxhlet je proces, ki združuje tradicionalno Soxhletovo ekstrakcijo z ultrazvočnimi valovi za izboljšanje učinkovitosti postopka ekstrakcije. Soxhlet extractio je postopek, ki se običajno uporablja v laboratorijih in za proizvodnjo manjših količin ekstraktov, kot so eterična olja ali nekatere bioaktivne spojine.
Heksan je pogosto uporabljeno topilo za ta proces, saj je učinkovit pri pridobivanju lipidov iz različnih virov, vključno s semenskimi olji, oljem alg in bioaktivnimi spojinami na osnovi lipidov. Ultrasonication moti celične strukture in spodbuja ekstrakcijo trdne tekočine s povečanim prenosom mase in sproščanjem spojin v topilo. Ker lahko topilo, kot je heksan, bolje prodre v trdni material in učinkovito raztopi olja (lipide, maščobne kisline). Posledično se postopek ekstrakcije pospeši, kar skrajša čas, potreben za ekstrakcijo želenih spojin. Poleg tega lahko uporaba ultrazvoka zmanjša količino potrebnega topila, zaradi česar je okolju prijaznejša možnost.
 

Ultrazvočna ekstrakcija omogoča uporabo blažjih, nestrupenih topil

Ultrasonication ne le izboljša ekstrakcijo heksana, temveč omogoča tudi uporabo blažjih, nestrupenih topil, kot so etanol, vodni etanol, voda ali naravna globoka evtektična topila (DES, NADES). Zelo učinkovita motnja celic in prenos mase, ki jo zagotavljajo ultrazvočni ekstraktorji tipa sonde, daje odlične rezultate z uporabo blažjih topil. S tem ultrazvočna ekstrakcija v kombinaciji z blažjimi, nestrupenimi, okolju prijaznejšimi topili omogoča visokokakovostne izvlečke za živila, prihranke pri stroških in zeleni postopek ekstrakcije.

Visoko zmogljivi ultrazvočni aparati za izboljšano ekstrakcijo heksana

Hielscher Ultrasonics načrtuje, proizvaja in dobavlja visoko zmogljive ultrazvočne ekstraktorje, ki jih je mogoče enostavno vključiti v obstoječe naprave za ekstrakcijo heksana ali Soxhletove ekstraktorje. Poleg dobave, montaže in vzdrževanja Hielscher svetuje in vodi svoje stranke med preskusi izvedljivosti, optimizacijo procesov in načrtovanjem obrata do končne namestitve in zagona procesa ekstrakcije.
Glavne prednosti Hielscher ultrazvočnih procesorjev so popoln nadzor procesa, linearna razširljivost in sposobnost vseh industrijskih ultrazvočnih procesorjev, da zagotovijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm se lahko enostavno neprekinjeno izvajajo v 24/7 delovanju. Visoke amplitude so še posebej pomembne, ko gre za ekstrakcijo trših celičnih struktur, kot so semena in jedra.
Naše tehnično osebje in naš popolnoma opremljen procesni laboratorij vam bosta pomagala z znanjem in usmerjanjem!

Projektiranje, izdelava in svetovanje – Kakovost izdelana v Nemčiji

Hielscher ultrazvočni aparati so znani po svojih najvišjih standardih kakovosti in oblikovanja. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno integracijo naših ultrazvočnih aparatov v industrijske objekte. Težke pogoje in zahtevna okolja zlahka obvladajo Hielscher ultrasonicatorji.

Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visoko zmogljivim ultrazvočnim aparatom z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.

Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših sonikatorjev: