Najučinkovitejša metoda ekstrakcije za botanične izvlečke
Iščete zmogljiv in zanesljivo nastavitev ekstrakcije za proizvodnjo visokokakovostnih botaničnih izvlečkov? Tukaj lahko najdete primerjavo skupnih tehnik ekstrakcije, vključno z ultrazvočno ekstrakcijo, superkritično ekstrakcijo CO2, ekstrakcijo etanola, maceracijo med drugim in njihove prednosti, kot tudi slabosti.
Kaj so botanični izvlečki?
Rastline, kot so listi, cvetni listi, cvetje, stebla, korenine in lubje vsebujejo močne bioaktivne spojine (fitokemikalije), ki se uporabljajo v živilih in pijačah, prehranskih dopolnilih, terapevtiki in farmacevtskih izdelkih ter v kozmetičnih izdelkih. Vidni primeri botaničnih izvlečkov so antioksidanti, vitamini (npr. vitamin A, C, E, K; Vitamini B), beljakovine (npr. konoplja, soja), polifenoli, flavonoidi, terpeni, kanabinoidi (npr. CBD, CBG, THC), oligosaharidi in lipidi (npr. omega-3 iz lanenih semen ali semen konoplje).
Antioksidanti delujejo kot močan obrambni mehanizem, ki preprečuje telesne celice pred poškodbami pred staranjem, stresom, vnetjem in boleznimi. Raziskave tudi kažejo, da lahko antioksidanti prispevajo kot imunovosetrošni ojačevalec sistema in kažejo lastnosti proti raku. Poleg tega antioksidanti preprečujejo oksidacijo izdelkov in s tem podaljša njihovo stabilnost in rok uporabnosti. Zato se antioksidanti dodajo številnim živilom in pijačam, prehranskim dopolnilom, terapevtom in kozmetičnim izdelkom. Zelo pomembni primeri antioksidantov so vitamin E (α-tokoferol), vitamin C (askorbinska kislina), beta karoten in glutation.
Antioksidanti in druge bioaktivne spojine se lahko ekstrahirajo iz naravnih materialov, kot so rastline ali alge, ali umetno sintetizirani. Bioaktivne spojine, ki se pridobivajo iz naravnega vira, kažejo večjo biološko uporabnost, biološko sposobnost in s tem povečano moč. Zato se v visokokakovostnih dodatkih uporabljajo naravno ekstrahirani fitokemikalije.
Ekstrakcija visokokakovostnih ekstraktov iz rastlin
Za visokokakovostne botanične izvlečke iz ne le surovine (rastlinskega materiala) je bistvenega pomena, ampak tudi uporabljena tehnika ekstrakcije je ključnega pomena. Rastlinski ekstrakti so temperaturno občutljivi, kar pomeni, da se razgradijo s toploto. Zato je ključnega pomena, da izberemo netehnično metodo ekstrakcije.
Izbira ekstrakcijske topilo je še en pomemben dejavnik, ki vpliva na kakovost ekstrakta. Topila, kot so heksan, metanol, butan in druge kemikalije, lahko kontaminirajo ekstrakt. Čeprav se topila odstranijo po ekstrakciji, se v končnem ekstraktu lahko najdemo sledove strupenih topil. Voda, alkohol, etanol, glicerin ali rastlinska olja so varna, nestrupena topila in jih je FDA odobrila za uživanje.

Botanična ekstrakcija z ultrasonicator UP400St

Hielscher Ultrasonics je ponosen, da je partner Eden Ecosystem, pionir trga za inovativne tehnike ekstrakcije in visokokakovostne naravne dišave in okusov izvlečke.
Eden Ecosystem je specializiran za proizvodnjo botaničnih ekstraktov za dišave, arome, kozmetiko in prehranska dopolnila.
Ker Eden Ecosystem uporablja le blage tehnike ekstrakcije, kot so ultrazvok in okolju prijazna, nestrupenih topil, so izvlečki povsem novi in bogatejši.
Eden Ecosystem ponuja tudi svetovalno storitev za uporabnike in proizvajalce tretjih oseb, ki so zbrale izjemne izkušnje v aplikacijah za pridobivanje botaničnih izdelkov.
Obiščite spletno stran Ekosistema Eden, da izveste več o njihovih izdelkih in storitvah!
Ultrazvočna ekstrakcija | Maceracijo | Ekstrakcija CO2 | Soxhlet | Pronicanje | |
---|---|---|---|---|---|
Topilo | združljiva s skoraj vsemi topilo | vodo, vodna in nevodna topila | CO2 | vodo, vodna in nevodna topila | Organska topila |
temperatura | netehna ekstrakcija, natančen nadzor temperature |
okolice | pod toploto | temperatura okolice, občasno se uporablja toplota |
nad kritičnim temperatura 31 °C |
pritisk | tako, atmosferski ali zvišan tlak mogoče |
atmosferska | atmosferska | atmosferska | zelo visoki tlaki (nad kritičnim tlakom 74 barov) |
Čas obdelave | hitro | zelo počasen | Počasi | zelo počasen | Zmerno |
Količina topila | Nizko visoka trdna obremenitev rastlinskega materiala v vehikel, še posebej, če pretočne celice se uporablja nastavitev |
Veliko | Zmerno | Veliko | velike količine nadkritični CO2 |
Polarnost naravnega ekstrakta | odvisno od topila; za pridobivanje nepolarnih in polarnih spojine, ekstrakcija z dvojno stopnjo uporaba dveh topil je priporočljiva |
odvisno od vehikla | odvisno od vehikla | odvisno od vehikla | odvisno od pritiska (pod višjimi tlaki bolj polarni) |
Fleksibilnost / razširljivost | za ekstrakcijo serij in inline, linearna razširljivost |
samo ekstrakcija serije, omejena razširljivost |
samo ekstrakcija serije, omejena razširljivost |
samo ekstrakcija serije, omejena razširljivost |
samo ekstrakcija serije, omejena linearna razširljivost, zelo drago |
- visoki donosi
- Vrhunska kakovost
- Ekstrakti celotnega spektra
- hiter proces
- Združljiv s katero koli topilo
- Enostavna in varna za delovanje
- linearna razširljivost
- okolju prijazna
- hitro RoI
Kako ultrazvočni ekstrakcija delo?
Ultrazvočna ekstrakcija temelji na delovnem principu ultrazvočne akustične kavitacije in je povsem mehanska obdelava. Podobno kot visoko ščipni mešalnik, ultrasonicator ustvarja le mehanske maže sile v procesu medij. Ultrazvočna ekstrakcija sama je netermalna, kemična tehnika ekstrakcije.
Kaj je akustična kavitacija? – Akustična ali ultrazvočna kavitacija se pojavi, ko se ultrazvočni valovi visoke moči, nizke frekvence, spojijo v blato, sestavljeno iz botaničnega materiala v tekočini (topilo). Ultrazvočni valovi visoke moči so z ultrazvočnim procesorjem tipa sonde v botanično blato. Visoko energični ultrazvočni valovi potujejo skozi tekočino in ustvarjajo izmenično visokotlačne / nizkotlačne cikle, kar ima za rezultat pojav akustične kavitacije. Akustična ali ultrazvočna kavitacija vodi lokalno do ekstremnih pogojev, kot so zelo visokotlačne razlikovanja in visoke omejevalne sile. Ko kavitacijo mehurčki implodirajo na površini trdnih snovi (kot so delci, rastlinske celice, tkiv itd.), mikro-letala in medčetni trk ustvarjajo učinke, kot so razgradnja delcev, sonoporacija (perforacija celičnih sten in celičnih membran) in motnje celic. Poleg tega implozija kavitacijskih mehurčkov v tekočih medijih ustvarja turbulence in vznemirjenost, ki spodbuja množični prenos med celično notranjostjo in okoliškim topilom. Ultrazvočno obsevanje je zelo učinkovit način za krepitev procesov množičnega prenosa, saj sonication rezultat kavitacije in njegovih povezanih mehanizmov, kot so mikros-gibanje s tekočimi letali, stiskanje in dekompresija v materialu s posledično motnjo celičnih sten.
Odvisno od surovine, ultrazvočni postopek ekstrakcije lahko zahtevajo visoke intenzivnosti, npr za prekinitev trde rastlinske celice ali material z visoko količino celuloze. Sonda tipa ultrasonicators lahko ustvari zelo visoke amplitude, ki je potrebna za ustvarjanje impactful kavitacije. Hielscher Ultrasonic proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne ekstraktorje, ki lahko z lahkoto ustvarijo amplitude 200 μm v neprekinjenem 24/7 delovanju. Za še višje amplitude, Hielscher ponuja določene visoke amplitude sonotrodes (sonde).
Pressurizable ultrazvočni reaktorji in pretočne celice se uporabljajo za okrepitev kavitacija. Z naraščajočo pritiski, kavitacijo in kavitične strižne sile postajajo bolj uničujoče in izboljšati s tem ultrazvočni učinki ekstrakcije.

UIP4000hdT, 4kW močan ultrazvočni procesor za botanično ekstrakcijo
Izvleček fito-kemikalije in bioaktivne spojine z ultrazvočno razbijanje
Ultrazvočna ekstrakcija se uporablja za sprostitev in izolacijo široko paleto bioaktivnih spojin (tako imenovanih fitokemikalije) iz rastlin.
Spodnji seznam vam daje majhen pregled nad ultrazvočno pridobljenimi fito kemikalijami:
- CBD in drugi kanabinoidi iz konoplje in konoplje
- terpeni
- ingver
- Kapsaicin iz čilijev
- Kofein iz kavnih zrn
- Astaksantin iz Alg
- Allicin iz Česen
- Catechins (EGEC) iz čaja
- Ellagitannins iz Granatno jabolko
- Ajurvedski zeliščni ekstrakti
- Nikotin iz tobaka
- Esencialna olja
- Pektini iz lupin agrumov
Topila za uporabo za ultrazvočno ekstrakcijo
Ultrazvočna ekstrakcija je združljiva s skoraj vsako topilo. Najpogosteje se etanol, voda, mešanica etanola/vode, glicerin in rastlinska olja uporabljajo za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz rastlin, saj se ta topila štejejo za varna za uživanje in so enostavna za uporabo.
Preberite več o topilih, ki se uporabljajo za ultrazvočno ekstrakcijo!
Prednosti ultrazvočne ekstrakcije etanola
Etanol je eno od najpogosteje uporabljenih topil z ultrazvočno ekstrakcijo zaradi svoje varnosti (FDA-odobren za porabo), njegovo učinkovitost, in široko solventnost. Ultrazvočna ekstrakcija etanola zasenči druga topila in druge tehnologije ekstrakcije s stroškovno učinkovitostjo, linearno razširljivostjo, preprostostjo in varnostjo.
Vrhunska učinkovitost etanola kot vehikla je povezana z njegovo kemično sestavo ogljikovodikovega repa in ene hidroksile skupine. Ta kemična sestava omogoča etanol, da se raztopi in ekstrakt zelo širok spekter snovi, iz polifenolov, flavonoidov, terpenov, kanabinoidov in lipidov (olja).
Na primer, ultrazvočna ekstrakcija etanola kanabinoidov ne zahteva prezimovanja (razvoskanje), korak, potreben z drugimi metodami ekstrakcije, kot je ekstrakcija CO2, da se odstranijo voski.
Ekstrakcija etanola ima različne učinke glede na temperaturo etanola. Se greni etanol se pogosto uporablja za proizvodnjo ekstraktov polnega spektra, ki se vrednotijo za njihov učinek v entourage. Po drugi strani pa se ledeni etanol po možnosti uporablja za proizvodnjo zeliščnih ali konoplskih destilatov. Za ekstrakcijo ledeno-hladnega etanola ni potrebna dodatna filtracija. Ker je ultrazvočno ekstrakcija netermalno zdravljenje, se lahko uporablja z vročim/toplim ali ohlajenim/ledeno-hladnim etanolom. Jacketed ultrazvočni reaktorji pomagajo ohraniti želeno temperaturo obdelave med zdravljenjem. Digitalna krmilna in pametna programska oprema ultrazvočnega senzorja spremlja temperaturo obdelave preko vtičnih temperaturnih senzorjev in se lahko programira tako, da ustavi ali ustavi obdelavo ekstrakcije, ko temperatura medija pride iz določenega razpona.
Kupite najučinkovitejšo ultrazvočno ekstrakcijsko opremo
Hielscher Ultrasonics visoko zmogljivih ekstrakcijskih sistemov so na voljo v vsakem obsegu od majhnih velikosti laboratorija, srednje velikosti pilotne lestvice za popolnoma industrijsko proizvodnjo več ton na uro. Odvisno od prepustnosti, Hielscher ultrazvočni ekstraktorji se lahko uporabljajo v seriji ali neprekinjeno inline način. Izbira topila je odvisno od vas, saj se lahko Hielscher ultrasonicators uporablja v kombinaciji s katero koli topilo. Vse ultrazvočne ekstrakcijske naprave so preproste in varne za delovanje. V skladu z vašo surovino, procesne zmogljivosti in izhodni cilj, Hielscher vam ponuja najbolj primeren ultrasonicator.
Ultrazvočni postopki ekstrakcije vplivajo surovine, topilo in prepustnost. Različni dodatki, kot so sonotrodes (sonde) različnih velikosti in oblik, booster rogovi, pretočne celice z različnimi prostorninami in geometrije, pluggable temperature in tlačnih senzorjev in mnogih drugih pripomočkov so na voljo za sestavljanje idealno ultrazvočno nastavitev za vaš postopek ekstrakcije.
Nadzor procesa je ključnega pomena za dosego ponovljivega izida. Zato so vsi digitalni modeli opremljeni z inteligentno programsko opremo, ki vam omogoča prilagajanje, spremljanje in popravljanje parametrov ekstrakcije. Zaradi natančnega nadzora nad amplitudo, sozvenečostjo in delovnimi cikli je mogoče doseči optimalne rezultate procesa, kot sta vrhunski donos in najvišja kakovost ekstrakta. Samodejno beleženje podatkov procesa ultrazvočnega razbijanja so osnove za standardizacijo procesa in ponovljivost / ponovljivost, ki so potrebne za dobre proizvodne prakse (GMP).
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!

Ultrazvočni homogenizator UIP2000hdT (2kW) z neprekinjeno premešan paketni reaktor
Literatura/reference
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Naključna dejstva vredno vedeti
Kako CO2 deluje kot topilo?
CO2 segreje na več kot 90 stopinj Fahrenheit in 1000 funtov na kvadratni centimeter tlaka se šteje superkritično. Superkritični CO2 deluje kot topilo, ki raztaplja olja.
Kaj je winterization of Cannabis Izvlečki?
Da bi prezimoti surovi ekstrakt, se surovi ekstrakt konoplje zmeša z etanolom. Nato se raztopina nato postavi v zamrzovalnik, da se ohladi. Mraz omogoča ločevanje spojin z razlikami v njihovih talilnih in padavinskih točkah. V procesu hlajenja se bodo maščobe in voski z višjimi tališevi mesti oborina ven in se lahko nato odstranijo s filtracijo, centrifugiranjem, dekantiranjem ali drugimi postopki ločevanja. Nazadnje je treba etanol odstraniti iz raztopine. To se doseže z vrenjem. Etanol zavre pri atmosferskem tlaku 78,5 °C. Sčasoma se dobi čisti izvleček tekočega olja konoplje.
Prehranske prednosti antioksidantov
Antioksidanti delujejo kot močan obrambni mehanizem, ki preprečuje telesne celice pred poškodbami pred staranjem, stresom, vnetjem in boleznimi. Raziskave tudi kažejo, da lahko antioksidanti prispevajo kot imunovosetrošni ojačevalec sistema in kažejo lastnosti proti raku.
Antioksidanti so molekule, ki zajemajo proste radikale. Prosti radikali in druge reaktivne kisikove vrste (ROS) izhajajo bodisi iz rednih, bistvenih presnovnih procesov v človeškem telesu bodisi iz zunanjih virov, kot so izpostavljenost rentgenskim žarkom, ozonu, kajenju cigaret, onesnaževalom zraka in strupenim kemikalijam. Prosti radikali se proizvajajo v številnih kemičnih verižnih reakcij v telesu kot posledica aerobne presnove. Nastajanje in izpostavljenost prostim radikalom je del številnih presnovnih procesov in se jima ni mogoče izogniti. Zdravo telo se lahko spopade z normalnim nastajanjem prostih radikalov, jih scavenges in jih spremeni v neškodljive molekule. Vendar pa se v stresnih dogodkih ali v škodljivih okoljskih razmerah breme prostih radikalov povečuje in prispeva k vnetju in staranju. Dobra, zdrava prehrana zagotavlja antioksidante, ki razorožijo oksidativne proste radikale.
Obstajata dve kategoriji antioksidantov, ki jih je mogoče razlikovati, antioksidant encimov (npr. superoksid dismutaze, catalase, glutation peroksidaze), in antioksidant hranil, ki vključujejo vitamine, minerale in različne fitokemikalije. Nekaj razredov antioksidativnih hranil so navedeni spodaj:
- vitamin E (α-tokoferol), vitamin C (askorbinska kislina), beta karoten
- glutation, ubikinol in sečna kislina
- Selen
- flavonoidi (polifenolni pigmenti)
Vitamin C, sečna kislina, bilirubin, albumin in tioli so hidrofilni, radikalni antioksidanti, medtem ko sta vitamin E in ubikinol lipofilna radikalna antioksidanta.
Učinkovitost antioksidantov v hrani se meri kot vrednost ORAC (Kisikova radikalna absobance capacity). Glede na USDA, naslednja živila ima najvišje vrednosti ORAC in s tem najboljšo antioksidativno moč:
-
- Suhe slive: 5770
- Rozine: 2830
- Borovnice: 2400
- Robide: 2036
- Ohrovt: 1770
- Jagode: 1540
- Špinača: 1260
- Maline: 1220
- Brstični ohrovt: 980
- Slive: 949
- Kalčki Alfalfa: 930
- Brokoli cvetje: 890
- Pesa: 840
- Pomaranče: 750
- Rdeče grozdje: 739
- Rdeča paprika: 710
- Češnje: 670
- Kivi sadje: 602
- Grenivke: 483
- Čebula: 450

Visoke moči ultrazvočni homogenizers iz laboratorij do Pilot in Industrijski lestvica.