Visoko učinkovita ekstrakcija vode z uporabo električnega ultrazvoka

Ekstrakcijo vode iz botaničnih spojin (npr. ekstrakcijo hladne ali tople vode, pridobivanje vode pod pritiskom in subkritično ekstrakcijo vode) lahko učinkovito izboljšamo z ultrasonikacijo. Ultrazvočno podprta ekstrakcija vode ne daje le višjih donosov in zmanjšuje čas predelave, temveč ima tudi za posledico manjšo porabo energije, blažje pogoje ekstrakcije in visokokakovostne izvlečke v primerjavi s konvencionalnimi tehnikami ekstrakcije. Ultrazvočno ekstrakcijo vode se uspešno uporablja za ekstrakcijo številnih rastlinskih spojin, vključno z alkaloidi, flavonoidi, glikozidi, fenolne spojine in polysaccharides.

Ultrazvočno pridobivanje vode bioaktivnih spojin

Ultrazvočni ekstraktorji, kot so UP400St (400W, 24kHz) intenzivni konvencionalno vodno botanično ekstrakcijo.Voda je najbolj polarno topilo, zaradi česar je odlično topilo za polarne spojine. Zaradi nestrupene in okolju prijazne narave bi bila voda idealno topilo za vsak botanični izvleček. Vendar pa se manj polarne in nepolarne komponente slabo raztapljajo v vodi ali pa se v vodi ne raztapljajo. Poleg tega bi bil brez napredovanja množičnega prenosa postopek ekstrakcije v vodi neverjetno počasen in s tem neekonomičen. Ultrazvok z visoko intenzivnostjo, nizko frekvenco je zelo učinkovita tehnika ekstrakcije, ki zagotavlja intenzivno mešanje in prenos mase. Zato je ultrazvočno ekstrakcijo dobro znano, da zagotavljajo pomembne prednosti pred običajnimi metodami ekstrakcije. Te prednosti vključujejo višje donose, hitro predelavo, hitre hitre obrate serije, kot tudi neprekinjeno inline ekstrakcijo, uporabo zelenih topil, blage pogoje ekstrakcije, ki ohranjajo ekstraktne spojine, varnost v obratovanju in enostavno skalabilnost velikih pretočk za komercialno proizvodnjo. (prim. Zabot et al., 2021)

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Industrijski ultrazvočni sistem ekstrakcije s 16kW za neprekinjeno inline proizvodnjo visokokakovostnih botaničnih izvlekov iz uporabe vode kot ekstrakcijo topila.

MultiSonoReactor s 4x 4kW za obsežno (masno) proizvodnjo botaničnih ekstraktov z uporabo vode kot ekstrakcijo topila. MultiSonoReactor je lahko tudi pod pritiskom in se greje za sinergične učinke ekstrakcije.

Ekstrakcija tople vode izboljšana z ultrasonication

Parametri, ki določajo ekstrakcijo botanikov med ekstrakcijo vode, so temperatura, čas, tlak in površina rastlinskega materiala. Ekstrakt tople vode lahko pripravimo med razmeroma kratkim trajanjem zaradi visoke temperature vode.
Rešitev: Stopnja donosa in ekstrakcije se lahko bistveno poveča, ko se uporablja ultrazvočno mešanje. Samo vroča voda ima le omejeno sposobnost, da zlomi celične strukture in visoke temperature pogosto poškodujejo ali uničijo toplotno-labilne spojine, tako da kakovost ekstrakta trpi. Ko ultrazvočno ekstrakcijo kombiniramo z ekstrakcijo tople vode, se temperatura lahko drastično zmanjša (npr. s 100 °C na 50°C), kar preprečuje toplotno razgradnja ekstrahiranih botaničnih sestavin, poveča skupni donos in prihrani energijo. Ultrazvočna kavitacija je načelo, ki stoji za pojavom ultrazvočnega ekstrakcije. Ultrazvočna (ali akustična) kavitacija so izključno mehanske sile, ki razdrejo celične stene, sproščajo ciljne spojine in izboljšujejo prenos mase med celično notranjostjo in vodo (topilo). Tako ultrazvočna ekstrakcija vode zagotavlja odlične rezultate ekstrakcije.

Ekstrakcija hladne vode izboljšana z ultrasonication

Ekstrakcija hladne vode (infuzija hladne vode) je bistveno bolj neučinkovita, saj se izogibamo uporabi tople vode. Hladna ali sobna temperatura voda ne izvleče prav dobro botaničnih spojin, saj se hladna voda zelo počasi namoči v rastlinski material, prenos mase pa je skoraj zanemarljiv. Prednost ekstrakcije hladne vode je izogibanje kakršnemu koli dvigu temperature, s čimer se prepreči toplotna razgradnja toplotno občutljivih spojin. Vendar pa je zaradi zelo revne dinamike ekstrakcije običajna ekstrakcija hladne vode nezmoljiva za komercialno proizvodnjo. Zato se infuzija hladne vode zaradi počasnosti in neučinkovitosti skoraj izključno uporablja v eksperimentalni fazi.
Rešitev: Z uvedbo ultrasonication v ekstrakcijo hladne vode, počasnost in neučinkovitost hladne vode lahko enostavno premagati. Ultrazvočno intenzivna ekstrakcija hladne vode omogoča ohranjanje temperature hladne ekstrakcije, medtem ko se združijo intenzivne strižne sile v trdno-tekoči medij. Zaradi ultrazvočnega mehanizma za ekstrakcijo se celicne stene odprejo in botanične spojine se hitro sprostijo v vodo. Ultrazvočno ekstrakcijo hladne vode in infuzijo spremeni hladno namoči v zelo učinkovit proces, ki daje visoke donose, visokokakovostne izvlečke v kratkem času ekstrakcije.

Ultrasonication je hitra in blaga ekstrakcijo metoda za proizvodnjo visokokakovostnega izvlečka gob z uporabo vode kot topilo. V videu se ultrazvočni izvleček UP400St uporablja za ekstrakcijo zdravilnih gob.

Ekstrakcija gob hladne vode z uporabo UP400St z 22mm sondo

Ekstrakcija vode pod pritiskom v kombinaciji z ultrasonication

Za ultrazvočno ekstrakcijo je značilno mikro-mešanje, ki z vibracijami spodbuja večjo difuzijo topila v delec in iz notranjosti delca na površino, in tako pospešuje prenos mase. Poleg tega ultrasonication zmanjša velikost delcev celičnega materiala, kar vodi do izboljšanih učinkov ultrazvočno podprto pridobivanje tekočine pod tlakom. Manjši delci približno 0,68 mm kažejo večje donose od večjih delcev (približno 1,05 mm), saj višja površina omogoča bistveno večji prenos mase in s tem izboljšano pridobivanje. (prim. Zabot et al., 2021)

Ultrazvočni ekstraktor industrijske sonde za vodno botanično izolacijo.

Ultrazvočno intenzivna ekstrakcija rastlinskega materiala v vodi: ultrazvočni uIP1000hdT v velikem kešu, ki vsebuje rastlinski slurry. Tukaj se voda uporablja kot topilo, vendar ultrazvočno ekstrakcijo je združljiv z vsako vrsto topila.

Prednosti Ultrasonic Extraction

  • Vrhunski donos
  • Hitra ekstrakcija
  • Visoka kakovost ekstrakti
  • Blagi, netermalni postopek
  • zelena topila
  • stroškovno učinkovito
  • Enostavno in varno delovanje
  • Nizki naložbeni in operativni stroški
  • 24/7 operacija v težkih tovornih
  • Zelena, okolju prijazna metoda

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Efficicious Pressurized Hladno vodo ekstrakcija z močjo-ultrazvok

Industrijska ultrazvočna oprema za fitokemično ekstrakcijo z uporabo vode kot topila: Ultrazvočna sonda z reaktorjem pretoka celic pod pritiskom za proizvodnjo inline ekstrakta.Pod visokim pritiskom se olajša prodiranje hladne vode v rastlinska tkiva, vodotopne fitokemike pa se raztopijo brez povzročanja toplotne razgradnje. Visokotlačno metodo ekstrakcije hladne vode lahko spojimo z ultrazvoko za izboljšano izoliranje polarnih in nepolarnih botaničnih sestavin. Voda kot nestrupeno, poceni in okolju prijazno topilo je privlačna alternativa ekološkim topilom, še posebej, ko gre za proizvodnjo rastlinsko pridobljene hrane, terapije in prehranskih dopolnil.
Za ultrazvočno intenzivno ekstrakcijo hladne vode pod pritiskom je ultrazvočna sonda (sonotroda) vgrajena v rezervoar za ekstrakcijo ali pretočno celico. Tank ali pretočna celica je običajno pod tlakom med 5 in 100 barg, odvisno od ciljnih ekstraktnih spojin. Hielscher Ultrasonics dobavlja celo prilagojene industrijske ultrazvočne reaktorje in pretok celice, ki lahko pritisne do 300barg omogoča, da nastavite optimalen pritisk vašega postopka ekstrakcije.

Superkritična ekstrakcija vode izboljšana s sonication

Ultrazvočno okrepljeno podkritično ekstrakcijo vode je še ena sinergetična tehnika, kjer ultrazvok moči izboljša prenos mase med trdnim in tekočim. Pridobivanje podkritične vode (SWE) – znan tudi kot ekstrakcija tople vode pod pritiskom ali ekstrakcija toplote – je manj pogosto uporabljena tehnika za ekstrakcijo botaničnih spojin z nižjo polarnostjo. Pri subkritično-vodni ekstrakciji se voda v svojem nadkritičnem stanju uporablja kot topilo.
Kaj je podkritična voda in zakaj je podkritična voda dobro topilo za ekstrakcijo manj polarnih rastlinskih spojin? "Voda ima veliko termodinamičnih lastnosti, ki so močno pod vplivom temperature in tlaka. Odvisno od pogojev je mogoče spremeniti njegovo fizično stanje (trdno, tekoče ali plinsko), toplotno vedenje, gostoto ali viskoznost. S povečanjem temperature in tlaka nad točko, znano kot kritična točka (opredeljena pri 221 baru in 374 °C), lahko voda doseže nadkritično stanje. pri podkritičnih pogojih, ki ustrezajo temperaturam med 100 °C in kritično temperaturo (374°C) in tlaku med 1 barom in kritičnim tlakom (221 bar), da se prepreči izparevanje, se polarnost vode zmanjša; zaradi tega je voda boljša vehikel za ekstrakcijo različnih organskih bioaktivnih spojin." (Li in Chemat, 2019)
Ko je ultrazvočna kombinacija s subkritično ekstrakcijo vode, se lahko učinkovitost ekstrakcije izboljša s povečanjem donosa ekstrakta in skrajša čas ekstrakcije. Za optimalne rezultate mora tlak v zaprtem batch reaktorju pod tlakom ali reaktorju pretoka celic doseči vsaj dvakrat večji od parnega tlaka vode. (Na koncu te strani lahko najdete tabelo parnega tlaka vode.)
Huang et al. (2010) je raziskoval učinke ekstrakcije nizko frekvenčnih ultrazvoka z visoko močjo v kombinaciji s subkritično ekstrakcijo vode. Ultrazvočna sonda se zato vklopi v kotliček podkritične naprave za ekstrakcijo vode za ekstrakcijo hlapnega olja iz Litospermum erythrorhizona. Rezultati so pokazali, da je bil učinek povečanja z ultrazvočno pomočjo 20 KHz boljši od učinka 36 KHz in se je povečal z izhodno močjo (od 0 do 250 W). Donos podkritičnega pridobivanja vode se je povečal s 1,87 % na 2,39 % z ultrazvočnim nihanjem (250 W, 20 KHz) pri temperaturi 160°C in tlaku 5 MPa med 25-minutnim postopkom ekstrakcije. Ultrasonication lahko izboljšati ne samo donos ekstrakcije, ampak tudi stopnja ekstrakcije s tem prihrani čas.
Ultrazvočno podprto podkritično pridobivanje vode se lahko izvaja pri nižjih tlakih (npr. 5barg) kot običajno podkritično pridobivanje vode (npr. 10MPa), kar prihrani stroške energije in naredi postopek ekstrakcije varnejši.

Ultrazvočni ekstraktor visoke zmogljivosti za fitokemično izolacijo v paketnem načinu.

Ultrazvočno pridobivanje vode fitokemikale iz rastlin se lahko izvaja v serije in neprekinjeno delovanje. Slika prikazuje 1000 vatov močan ultrazvočni UIP1000hdT med ekstrakcijo botanikov v načinu serije.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Prednosti ultrazvočno botanično ekstrakcijo

Tako znanstveno raziskovanje kot industrijsko izvajanje dokazujeta, da je ultrazvočno podprto pridobivanje zanesljiva in enostavna tehnika, ki ne zahteva tehničnega ozadja ali intenzivnega usposabljanja. Zelo visoka učinkovitost pridobivanja, visoki donosi, nizki operativni stroški, pa tudi nizki stroški naložb (zlasti v primerjavi z drugimi tehnikami, kot je CO2 ekstraktorji) in nizki stroški energije so glavne prednosti ultrazvočnih ekstraktorjev tipa sonde.
Nadaljnje prednosti, ki spreminjajo ultrazvočno ekstrakcijo tehnologijo v želeno metodo, so visoko kakovostni izvleci zaradi nizkih temperatur ekstrakcije, zanesljivi rezultati (ponovljivost / razmnoženost), popolnoma linearni skalabilnost na katero koli raven proizvodnje, kot tudi nizko vzdrževanje.
"Druge prednosti, povezane z uporabo ultrazvočne ekstrakcije sonde so enostavno ravnanje z ekstraktom, hitro izvajanje, brez ostankov, visok donos, okolju prijazen, okrepljena kakovost in preprečevanje razgradnje ekstrakta."
(prim. Chemat in Khan, 2011)

Ultrazvočno ekstrakcijo in čiščenje fitokemikalcev iz rastlin: Slika prikazuje ultrasonikator tipa sonde UP400St, Vakumski filter Büchi in rotor-uparjalnik za ekstrakcijo kurkumina.

Nastavitev ekstrakcije za botanično izoliranje: ultrazvočnikator tipa sonde UP400St, Büchi vakumski filter in rotor-izhlapevalec za ekstrakcijo fitokemikalcev.

Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za ekstrakcijo vode

Ultrazvočni ekstraktor tipa sonde za učinkovito fitokemično in botanično sproščanje iz rastlin.Hielscher Ultrasonics ekstraktorji so dobro uveljavljeni na področju botaničnega ekstrakcije, ne glede na to, kateri topilo se uporablja. Proizvajalci ekstraktov – tako manjših, ekskluzivnih proizvajalcev izvlečka niše kot tudi obsežnih množičnih proizvajalcev – poiščite v Hielscherjevem širokem portfelju opreme idealno ultrazvočno opremo za ekstrakcijo za njihove proizvodne zahteve. Paketi in nepretrgane inline procesne natisnjene so takoj na voljo in jih je mogoče odstaviti z police. Primerno za delo z vsakim topilom, ultrazvočno ekstrakcijo lahko prožno nanesete za vsako ekstrakcijo rastlinskega materiala. Uporaba vode kot topila omogoča proizvodnjo ekološko certificiranih ekstraktov brez uporabe visoko dragega "ekološkega" etanola. (Seveda mora biti rastlinski material ekološko pridelan, da pridela ekološki vodni izvleček).

Visoka učinkovitost ekstrakcija z Hielscher Ultrasonics

Hielscher Ultrasonic ekstraktorji učinkovito motijo rastlinske celice, poveča površino rastlinskega materiala za penetracijo topila, in masni prenos za sproščanje fitokemikov (sekundarnih presnovkov). Oblikovani glede na prijaznost uporabnika, Hielscher ekstraktorji so hitro nameščeni in jih je mogoče varno in intuitivno upravljati.

Izpolnjevanje najvišjih standardov kakovosti – Namenjen & Izdelano v Nemčiji

Prefinjena strojna in pametna programska oprema Hielscher ultrasonicators so zasnovani tako, da zagotavljajo zanesljive ultrazvočne rezultate ekstrakcije iz vaše botanične surovine z ponovljivimi rezultati in uporabniku prijazno, varno delovanje. Robustnost, zanesljivost, 24/7 delovanje pod polno obremenitvijo in preprosto delovanje z vidika delavca so nadaljnji dejavniki kakovosti, zaradi česar so Hielscher ultrasonicatorji ugodni.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorji se uporabljajo po vsem svetu pri visokokakovostni fitokemični ekstrakciji. Dokazano, da dajejo visokokakovostne botanične spojine, Hielscher ultrazvočni ekstraktorji ne uporabljajo le manjši obrtniki specialnosti in butičnih ekstraktov, ampak večinoma v industrijski proizvodnji široko komercialnih razpoložljivih ekstraktov, prehranskih dodatkov, in terapevtskih. Zaradi svoje robustne strojne in pametne programske opreme lahko Hielscher ultrazvočne procesorje enostavno upravljate in spremljate.

Samodejno protokoliranje podatkov

Hielscher ultrasonicatorji se lahko daljinsko upravljajo prek nadzora brskalnika. Parametre sonikacije je mogoče spremljati in prilagajati natančno zahtevam postopka.Za izpolnitev proizvodnih standardov živil, prehranskega dopolnila in terapevtskih proizvodov je treba proizvodne procese podrobno spremljati in beležiti. Hielscher Ultrasonics digitalne ultrazvočne naprave vključujejo samodejno protokoliranje podatkov. Zaradi te pametne funkcije se vsi pomembni procesni parametri, kot so ultrazvočna energija (skupna in neto energija), temperatura, tlak in čas, samodejno shranjujejo na vgrajeno SD kartico takoj, ko je naprava vklopena. Spremljanje procesov in zapisovanje podatkov sta pomembna za stalno standardizacijo procesov in kakovost izdelka. Z dostopom do samodejno posnetih procesnih podatkov lahko revidirate prejšnje postopke sonication in ocenite izid.
Druga uporabniku prijazna funkcija je brskalnik daljinski upravljalnik naših digitalnih ultrazvočnih sistemov. Preko daljinskega upravljalnika brskalnika lahko zaženete, ustavite, prilagodite in spremljate ultrazvočni procesor na daljavo od kjerkoli.
Želite izvedeti več o prednostih ultrazvočnega pridobivanja vode iz rastlinskih materialov? Kontaktirajte nas zdaj, da se pogovorite o vašem procesu izdelave botaničnega ekstrakta! Naše dobro izkušeno osebje bo z veseljem deliti več informacij o ultrazvočni ekstrakciji, naših ultrazvočnih sistemov in cen!

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni visoko striže homogenizatorji se uporabljajo v laboratorij, klop-top, pilot in industrijske predelave.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.

Tehnične informacije o ultrazvočno pridobivanje vode

Običajne metode ekstrakcije, kot so maceracija, infuzija, perkolacija, dekokcija, ekstrakcija refluksa, parna destilacija, sublimacija in stiskanje, se pogosto uporabljajo pri ekstrakciji zdravilnih spojin iz rastlin. Slabosti teh metod vključujejo dolgotrajen proces, slabo čistost in nizko učinkovitost.

Parametri procesa, ki vplivajo na ultrazvočno ekstrakcijo

Ultrazvočno podprta ekstrakcija je znana po svojih edinstvenih lastnostih in prednostih, zaradi katerih sonication vrhunska tehnika ekstrakcije v primerjavi s konvencionalnimi metodami ekstrakcije botaničnih spojin. Velika prednost ultrazvočno podprto ekstrakcijo leži v natančno prilagodljivosti ultrazvočnih procesnih dejavnikov (kot so amplitude, čas, temperatura, tlak), ki omogoča optimalno prilagajanje ultrazvočnega procesa ciljni spojine. Vsak rastlinski material ima idealne parametre za ekstrakcijo, po katerih se doseže najboljši donos, kakovost in stopnja ekstrakcije. Ultrazvočni proces ekstrakcije omogoča popolno prilagoditev teh optimalnih pogojev ekstrakcije.

ultrazvočni amplitude

Amplitude je vibracijski premik ultrazvočne sonde (sonotrode). Višja je amplituda, bolj intenzivna je vibracija in kavitacija v sonicani tekočini. Hielscher Ultrasonics je spezializiran v visoko zmogljivih ultrazvočnikov tipa sonde, ki lahko dobavi natančno nastavljive amplitude. Prilagojene sonde, ki lahko dobavijo do 200μm v neprekinjenem 24/7 obratovanju, so takoj na voljo na polici. Za še višje amplitude lahko enostavno izdelujemo tudi prilagojene ultrazvočne sonotrode.
Amplitude je ena – če ne eno najbolj – pomemben parameter za učinkovito pridobivanje rastlin. Visoke amplitude ustvarjajo potrebne sile za razčlenitev celičnih sten in sproščanje znotrajceličnih materialov. Zato postane ultrasonication visoke zmogljivosti tako izkoščičen pri botanični ekstrakciji.

Čas / Trajanje ultrazvočno zdravljenje

Ultrazvočno podprto ekstrakcijo je običajno veliko krajša od tradicionalnih metod, saj sonication sprošča botanične spojine po bistveno višjih stopnjah ekstrakcije. Ultrasonication omogoča krajše postopke ekstrakcije, ki ohranja izvlečenih spojin pred preveč predelavo. Krajša obdelava zaradi ultrazvoka pomeni višji pretok in višjo kakovost ekstrakta.

Pulzno ultrazvočno zdravljenje

Ultrazvočno pulziranje je način zdravljenja, kjer ultrazvočno zdravljenje ukinemo z določenimi cikli premora (npr. 50% ciklus dajatve: 30 sek. ON, 30 sec. OFF; 100% duty cyle: continuous sonication without pauses) Duty cycle of ultrazvuk (znan i pod imenom pulsni način, ultrazvučni pulsni ciklusi) se nanaša na procente trajanja u trajanju trajanja ultrazvuka u mediju (trajanje pulsa) u trajanju od 1 pulsa. Na primer, 50% cikel način bi bil 30 sek. ON, 30 sec. OFF. V ciklu premora v ciklu dajatve se razčlenjena tekočina za določen čas (npr. 30 sek.) vrne v nemoteno stanje, ki je dobro za razsip toplote, da se ohrani ciljna temperatura obdelave. Cikel dolžnosti sonikacije je manj pomemben cikel dolžnosti za učinkovitost ekstrakcije, vendar se uporablja za ohranjanje določene procesne temperature.

Hidrostatični tlak

Pritisk je še en zelo pomemben parameter za ultrazvočne procese. Uporaba hidrostatičnega tlaka na soniciran medij vpliva na intenzivnost kavitacije. Pri povišanih tlačnih pogojih se poveča intenzivnost ultrazvočne (akustične) kavitacije. Hielscher Ultrasonics ponuja različne vrste ultrazvočnih serije reaktorjev in pretok celic, ki se lahko pod pritiskom za intenzivne rezultate sonication.

Temperatura ekstrakcije

Ultrazvočni izvleček UP400ST s temperaturnim senzorjem.Kot vsako mehansko obdelavo ultrasonication povzroča dvig temperature, ki je v skladu z 2. zakonom termo-dinamike. Kljub temu je ultrasonication netermalna tehnika obdelave, saj ultrazvočno podprti tretmaji temeljijo na povsem mehanskih silah (imenovanih tudi sonomehanske sile). Temperaturo ekstrakcije med ultrazvočnim ekstrakcijo je mogoče učinkovito nadzorovati in vzdrževati v določenem izbranem temperaturnem območju. Vsi Hielscher digitalni ultrazvočni procesorji so opremljeni z vtičnim senzorjem temperature in pametno programsko opremo, kjer je za postopek mogoče nastaviti določen temperaturni razpon. Kadar koli je to temperaturno območje prekinjeno, ultrasonicator zamahne, dokler temperatura spet ni v izbranem območju in se nato samodejno nadaljuje postopek sonikacije. Ta pametna funkcija Hielscher ultrasonicators omogoča natančno nadzorovati proces sonication in idealne rezultate.
Ker je temperatura ekstrakcije lahko drugačna vse botanične spojine in rastline, je temperatura pomemben dejavnik, ki ga ne smemo zanemariti med ultrazvočno optimizacijo procesa. Na primer, 80 °C je bilo idealno za doseganje največjega donosa flavonoidov iz Sophora flavescens, medtem ko so bili najboljši rezultati doseženi pri 50 °C za ekstrakcijo arabinoksilana iz pšeničnih otrobi.

Uporabite katero koli vehikel za ultrazvočno ekstrakcijo

Različne botanične spojine imajo različne polarnosti, ki vplivajo na njihovo topnost pri različnih topilih. Na primer, saponini in polisaharidi so bolj polarni in zato kažejo dobro topnost v vodi, saj je voda zelo polarna. Fenolne spojine, kot sta antociani in klorogena kislina, so po drugi strani precej nepolarne in se zato bolje raztapljajo manj polarno topilo, kot je etanol. Zato je treba izbirati topilo v skladu s topnostjo ciljnih spojin, da se pridobi visoka učinkovitost ekstrakcije. Na primer, voda je dobro topilo za ekstrakcijo polarnih spojin, kot so psilocibin iz gob, kot tudi oligosaharidi, glikozidi in flavanoidi; medtem ko je mešanica etanola in vode z 60- odstotno koncentracijo etanola (v/v) primerna za ultrazvočno podprto ekstrakcijo, npr.
Preberite več o topilih, polarnosti topil in najbolj primernih topilih za ultrazvočno ekstrakcijo!

Voda kot ekstrakcijo topilo

Voda je najbolj polarno topilo in je primerno za ekstrakcijo širokega razpona polarnih spojin. Njegove glavne prednosti vključujejo sposobnost raztapljanja široke palete snovi. Poleg tega je poceni, nestrupen, varen in nevnetljiv. Njene slabosti vključujejo močno selektivnost za polarne spojine zaradi visoke polarnosti. Zaradi visokega vrelišča 100 °C zahteva koncentracija ekstrakta (npr. z destilacijo ali izhlapevanje rotorja) velika količina energije. Poleg tega je voda podložena rasti bakterij in plesni.

ultrazvočne frekvence

Ultrazvočna frekvenca okoli 20kHz je bila ugotovljena kot najmočnejša in učinkovita za botanično ekstrakcijo. vpliva na učinkovitost ekstrakcije z ultrazvočno pomočjo pri ekstrakciji zdravilnih spojin iz rastlin. Na splošno nizka ultrazvočna frekvenca (torej pri približno 20kHz) ustvarja intenzivnejšo kavitacijo (sonomehanske učinke), kar ima za posledico večjo učinkovitost postopka ekstrakcije.

Rastlinski material

Rastlinski materiali se lahko močno razlikujejo po strukturi in togosti njihovih celic. Odvisno od celične stenske sestave, ki lahko vsebuje celuloza, hemikeluloze, lignin, pektični polisaharidi, beljakovine, fenolne in necelulozne spojine, in voda, celične stene so lahko bodisi moteče ali mehke. Različne rastlinske vrste in deli vsebujejo različne vrste in količine teh celičnih stenske komponente. Zato vsaka vrsta obrata zahteva posebne parametre predelave za optimalne rezultate ekstrakcije.
Ker je intenzivnost lahko natančno ugasnjena, Hielscher ultrazvočni ekstraktorji lahko zanesljivo zlomiti mehke in trde celične stene. Mehke celične stene morda potrebujejo manj intenzivno ultrasonication, medtem ko sta stabilen celične strukture koristijo intenzivneje zdravljenje.
Surovina za botanično ekstrakcijo se lahko sveže pobiranje (namoči) ali posuši. Ultrazvočna ekstrakcija je primerna tako za sveže/vlažne kot tudi za posušene rastline. Velikost delcev rastlinskih trdnih snovi je še en pomemben dejavnik: Visoka površina (torej majhna velikost delcev) je koristna, saj zagotavlja veliko kontaktno območje za ultrazvočne kavitacialne strižne sile, kar ima za posledico večjo učinkovitost. Zato je rastlinski material maceriran ali zmlet na majhne kose (približno 3-5mm).

Zakaj je Ultrasonic ekstrakcija najboljša metoda?

učinkovitost

  • višje Donosi
  • Hitri postopek ekstrakcije – v nekaj minutah
  • Visoka kakovost ekstrakti – blago, netoplotno ekstrakcijo
  • Zelena topila (voda, etanol, glicerin, rastlinska olja, NADES itd.)

Preprostost

  • Plug-and-Play-set-up in delujejo v nekaj minutah
  • Visoka prepustnica – za proizvodnjo obsežnih izvlečka
  • Paketno-Wise ali neprekinjena inline operacija
  • Enostavna namestitev in zagon
  • Prenosni/premični – prenosne enote ali zgrajene na kolesih
  • Linearna lestvica navzgor-dodamo še en ultrazvočni sistem vzporedno s povečanjem zmogljivosti
  • Daljinski nadzor in nadzor – prek računalnika, pametnega telefona ali tabličnega računalnika
  • Ni potreben nadzor procesa – nastavitev in zagon
  • Visoko zmogljivih-izdelani za neprekinjeno 24/7 proizvodnje
  • Robustnost in nizko vzdrževanje
  • visoka kvaliteta – zasnovana in zgrajena v Nemčiji
  • Hitro nalaganje in praznjenje med partij
  • Enostavno čiščenje

varnost

  • Enostavna in varna za vožnjo
  • Topilo-manj ali topila na osnovi ekstrakcije (voda, etanol, rastlinska olja, glicin, itd)
  • Brez visokih pritiskov in temperatur
  • ATEX certificirani eksplozivni sistemi, ki so na voljo
  • Enostaven za nadzor (tudi prek daljinskega upravljalnika)


Literatura/reference

Tabela: Vodni tlak pare

temperatura
v °C
Parni tlak
v mmHg (Torr)
Parni tlak
v Hectopascal hPa
-80 0,00041 0,00055
-75 0,000915 0,00122
-70 0,00196 0,00261
-65 0,00405 0,0054
-60 0,008101 0,0108
-55 0,0157 0,02093
-50 0,02952 0,03936
-45 0,05402 0,07202
-40 0,09631 0,1284
-39,5 0,1019 0,1359
-39 0,1078 0,1437
-38,5 0,114 0,1520
-38 0-38 0,1607
-37,5 0,1274 0,1699
-37 0,1347 0,1796
-36,5 0,1423 0,1897
-36 0,1503 0,2004
-35,5 0,1587 0,2116
-35 0,1676 0,2235
-34,5 0,1769 0,2359
-34 0,1867 0,2490
-33,5 0,197 0,2627
-33 0,2078 0,2771
-32,5 0,2192 0,2923
-32 0,2311 0,3082
-31,5 0,2437 0,3249
-31 0,2568 0,3424
-30,5 0,2706 0,3608
-30 0,2851 0,3801
-29,5 0,3003 0,4004
-29 0,3162 0,4216
-28,5 0,333 0,4439
-28 0,3505 0,4673
-27,5 0,3688 0,4918
-27 0,3881 0,5174
-26,5 0,4083 0,5443
-26 0,4294 0,5725
-25,5 0,4515 0,6020
-25 0,4747 0,6329
-24,5 0,4989 0,6652
-24 0,5243 0,6991
-23,5 0,5509 0,7345
-23 0,5787 0,7716
-22,5 0,6078 0,8104
-22 0,6383 0,851
-21,5 0,6701 0,8934
-21 0,7034 0,9377
-20,5 0,7381 0,9841
-20 0,77451 1,0326
-19,5 0,81251 1,0833
-19 0,85222 1,1362
-18,5 0,89368 1,1915
-18 0,93698 1,2492
-17,5 0,98222 1,3095
-17 1,0295 1,3725
-16,5 1,0787 1,4382
-16 1,1302 1,5068
-15,5 1,1839 1,5783
-15 1,2399 1,653
-14,5 1,2983 1,7309
-14 1,3593 1,8122
-13,5 1,4228 1,8969
-13 1,489 1,9852
-12,5 1,5581 2,0773
-12 1,6300 2,1732
-11,5 1,705 2,2732
-11 1,7832 2,3774
-10,5 1,8646 2,4859
-10 1,9494 2,5990
-9,5 2,0377 2,7168
-9 2,1297 2,8394
-8,5 2,2254 2,9670
-8 2,325 3,0998
-7,5 2,4287 3,2380
-7 2,5366 3,3819
-6,5 2,6489 3,5316
-6 2,7657 3,6873
-5,5 2,8872 3,8492
-5 3,0134 4,0176
-4,5 3,1448 4,1927
-4 3,2813 4,3747
-3,5 3,4232 4,5639
-3 3,5707 4,7606
-2,5 3,724 4,9649
-2 3,8832 5,1772
-1,5 4,0486 5,3977
-1 4,2204 5,6267
-0,5 4,3987 5,8645
0 4,5840 6,1115
0,01 4,58780 6,11657
1 4,9286 6,5709
2 5,2954 7,0599
3 5,6861 7,5808
4 6,1021 8,1355
5 6,5449 8,7258
6 7,0158 9,3536
7 7,5164 10,021
8. 8,0482 10,730
9. 8,6130 11,483
10 9,2123 12,282
11 9,8483 13,130
12 10,522 14,028
13 11,237 14,981
14 11,993 15,990
15 12,795 17,058
16 13,642 18,188
17 14,539 19,384
18 15,487 20,647
19 16,489 21,983
20 17,546 23,393
21 18,663 24,882
22 19,841 26,453
23 21,085 28,111
24 22,395 29,858
25 23,776 31,699
26 25,231 33,639
27 26,763 35,681
28 28,376 37,831
29 30,071 40,092
30 31,855 42,470
31 33,730 44,969
32 35,700 47,596
33 37,769 50,354
34 39,942 53,251
35 42,221 56,290
36 44,613 59,479
37 47,121 62,823
38 49,750 66,328
39 52,506 70,002
40 55,391 73,849
41 58,413 77,878
42 61,577 82,096
43 64,886 86,508
44 68,349 91,124
45 71,968 95,950
46 75,749 100,99
47 79,709 106,27
48 83,834 111,77
49 88,147 117,52
50 92,648 123,52
51 97,343 129,78
52 102,24 136,31
53 107,35 143,12
54 112,67 150,22
55 118,23 157,62
56 124,01 165,33
57 130,03 173,36
58 136,29 181,71
59 142,82 190,41
60 149,61 199,46
61 156,67 208,88
62 164,02 218,67
63 171,65 228,85
64 179,59 239,43
65 187,83 250,42
66 196,39 261,83
67 205,28 273,68
68 214,51 285,99
69 224,09 298,76
70 234,03 312,01
71 244,33 325,75
72 255,02 340,00
73 266,11 354,78
74 277,59 370,09
75 289,49 385,95
76 301,82 402,39
77 314,58 419,41
78 327,80 437,03
79 341,48 455,27
80 355,63 474,14
81 370,28 493,67
82 385,43 513,87
83 401,10 534,76
84 417,30 556,35
85 434,04 578,67
86 451,33 601,73
87 469,21 625,56
88 487,67 650,17
89 506,73 675,58
90 526,41 701,82
91 546,72 728,90
92 567,68 756,84
93 589,31 785,68
94 611,61 815,41
95 634,61 846,08
96 658,34 877,71
97 682,78 910,30
98 707,98 943,90
99 733,95 978,52
100 760,00 1013,3
101 787,57 1050,0
102 815,86 1087,7
103 845,12 1126,7
104 875,06 1166,7
105 906,07 1208,0
106 937,92 1250,5
107 970,60 1294,0
108 1004,42 1339,12
109 1038,92 1385,11
110 1074,56 1432,63
111 1111,20 1481,48
112 1148,74 1531,53
113 1187,42 1583,10
114 1227,25 1636,20
115 1267,98 1690,50
120 1489,14 1985,36
125 1740,93 2321,05
130 2026,10 2701,24
135 2347,26 3129,42
140 2710,92 3614,26
145 3116,76 4155,34
150 3570,48 4760,25
175 6694,08 8924,71
200 11659,16 15544,27
225 19123,12 25495,40
250 29817,84 39753,85
275 44580,84 59436,23
300 64432,8 85903,3
325 90447,6 120587
350 124001,6 165321,9
360 139893,2 186508,9
365 148519,2 198009,3
366 150320,4 200410,7
367 152129,2 202822,3
368 153960,8 205264,2
369 155815,2 207736,5
370 157692,4 210239,2
371 159584,8 212762,2
372 161507,6 215325,8
373 163468,4 217939,9
373,946 165452,0 220584,5

Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.