Strategije za višje donose pri botanični ekstrakciji
Za proizvodnjo vrhunskih izvlečkov iz rastlin z visoko učinkovitostjo, tj. visokimi donosi ekstraktov vrhunske kakovosti v kratkem času ekstrakcije, je potrebna visoko zmogljiva tehnika ekstrakcije. Ultrazvočna ekstrakcija je tehnika intenziviranja procesa, ki omogoča uporabo široke palete surovin in hitro in stroškovno učinkovito proizvaja visoke donose vrhunskih izvlečkov.
Vrhunski botanični izvlečki z močnim ultrazvokom
Ko se iz rastline ekstrahira določena bioaktivna spojina ali bioaktivna frakcija, na postopek ekstrakcije vplivajo različni dejavniki. Poleg tehnologije ekstrakcije (npr. Ultrazvočna ekstrakcija) so polarnost topila, surovina in njena predobdelava, razmerje trdna snov / tekočina (tj. Razmerje rastlinske snovi / topila), čas ekstrakcije in temperatura pomembni procesni dejavniki, ki jih je treba skrbno upoštevati. Ultrazvočno podprta ekstrakcija (ZAE) omogoča idealne pogoje obdelave, za katere je značilna blagost in visoka učinkovitost hkrati. Prosta izbira blagih topil ali ekstrakcije s hladno vodo, nizke temperature in kratki časi obdelave spremenijo ultrazvočno ekstrakcijo v vrhunsko tehniko ekstrakcije, ki preprečuje toplotno ali kemično razgradnjo bioaktivnih molekul. Poleg tega lahko ZAE sprostijo celotno razpoložljivo količino bioaktivnih molekul iz rastlinske surovine. Zato je ultrasonication najbolj razširjena tehnologija ekstrakcije za proizvodnjo visokoučinkovitih ekstraktov.
Botanična ekstrakcija z UP400St (400 W, 24 kHz)
Kaj naredi ultrazvočno ekstrakcijo superiorno?
Ultrazvočno podprta ekstrakcija (ZAE) je zelo učinkovita tehnika ekstrakcije, ki temelji na čistih mehanskih silah. Za ultrazvočno ali akustično kavitacijo so značilne intenzivne strižne sile ter lokalno pojavljajoče se visoke temperaturne in tlačne razlike. Te zelo intenzivne kavitacijske sile povzročajo tako imenovano sonoporacijo, ki je ustvarjanje novih in povečanje obstoječih por v celični membrani ter motnje rastlinskih celičnih struktur. Ultrazvočno okrepljen tok topila v notranjost celice in iz nje prispeva k hitremu in popolnemu sproščanju botaničnih snovi. Z uporabo izključno mehanskih sil ZAE ne spreminja botaničnih molekul s kemikalijami ali intenzivno toplotno obdelavo in s tem preprečuje kemične ali toplotno povzročene spremembe bioaktivnih snovi, ki jih najdemo v rastlinah. Kot rezultat, ultrazvočna ekstrakcija proizvaja visokokakovostne izvlečke s polnim spektrom, ki ponujajo polne učinke kombiniranih botaničnih snovi, znanih kot tako imenovani učinek spremstva.
Ultrazvočna ekstrakcija: Blaga, netoplotna, vendar zelo učinkovita tehnika za visoke donose ekstraktov vrhunske kakovosti.
Primerjava ultrazvočne ekstrakcije z drugimi tehnikami
Ultrazvočna ekstrakcija je široko uporabljena tehnika za sproščanje in izolacijo bioaktivnih spojin, kot so antioksidanti, polifenoli, polisaharidi, beljakovine, lipidi, kanabinoidi in druge fitokemikalije iz rastlinskih materialov. Sonikacija je najprimernejša metoda zaradi številnih prednosti, kot so visoki / popolni donos ekstrakcije, hitra, netoplotna obdelava, združljivost s skoraj vsemi topili (npr. Voda, etanol, metanol, izopropanol, rastlinska olja, glicerin itd.), enostavno in varno delovanje, nizko vzdrževanje med mnogimi drugimi.
Spodnja tabela primerja ultrazvočno ekstrakcijo z drugimi konvencionalnimi metodami ekstrakcije, ki poudarjajo prednosti ZAE.
Ultrazvočni ekstraktorji podjetja Hielscher se odlikujejo z učinkovitostjo, zanesljivostjo in prijaznostjo do uporabnika
| Ultrazvočna ekstrakcija | Maceracijo | CO2 Ekstrakcija | Soxhlet | Pronicanje | |
|---|---|---|---|---|---|
| topilo | združljiv s skoraj vsemi topili | voda, vodna in nevodna topila | CO2 | voda, vodna in nevodna topila | Organska topila |
| temperatura | netermično ekstrakcijo, natančen nadzor temperature |
Zunanjem | pod vročino | temperatura okolja, občasno se uporablja toplota |
nad kritičnim temperatura 31 °C |
| pritisk | Atmosferski ali možen povišan tlak |
atmosferski | atmosferski | atmosferski | zelo visoki tlaki (nad kritičnim tlakom 74 barov) |
| Čas obdelave | Hiter | zelo počasi | počasen | zelo počasi | Zmerno |
| Količina topila | nizek visoka trdna obremenitev rastlinskega materiala v topilu, še posebej, če je pretočna celica Uporablja se nastavitev |
velik | Zmerno | velik | velike količine Superkritični CO2 |
| Polarnost naravnega izvlečka | odvisno od topila; za ekstrakcijo nepolarnih in polarnih spojine, dvostopenjska ekstrakcija Priporočljiva je uporaba dveh topil |
odvisno od topila | odvisno od topila | odvisno od topila | odvisno od tlaka (pod višjimi tlaki bolj polarni) |
| Prilagodljivost / razširljivost | za serijsko in inline ekstrakcijo, linearna razširljivost |
samo serijsko ekstrakcijo, omejena razširljivost |
samo serijsko ekstrakcijo, omejena razširljivost |
samo serijsko ekstrakcijo, omejena razširljivost |
samo serijsko ekstrakcijo, omejena linearna razširljivost, zelo drago |
Zakaj je ultrazvočna ekstrakcija tako učinkovita?
Mehanizem intenziviranja ekstrakcije močnega ultrazvoka se v glavnem pripisuje pojavu akustične kavitacije. Ultrazvočna kavitacija povzroča trke med delci botanične biomase, kar ima za posledico interposebno frakcioniranje in zmanjšanje velikosti delcev. Ko se kavitacijski mehurčki zrušijo na površini rastlinskih trdnih snovi, erozija in sonoporacija še povečata površino delcev. S tem okrepljen prenos mase olajša sproščanje molekul, kot so beljakovine, lipidi, sladkorji, vitamini, antioksidanti, fitokemikalije in prehranske vlaknine. Ultrazvočno ustvarjene strižne sile izboljšajo prodiranje topila v celični matriks botanične snovi in izboljšajo prepustnost celičnih membran. Ti mehanizmi ultrazvočne moči so odgovorni za znatno intenziviranje procesa, ki se doseže, ko se ultrasonication uporablja za botanično ekstrakcijo.
- Visoki donosi
- Izvlečki vrhunske kakovosti
- Zelo učinkovit, hiter postopek
- nizki obratovalni stroški
- ponovljivi rezultati
- linearna razširljivost
- preprost & varno delovanje
- Robustnosti
Pridobite tehnične informacije o Hielscher ultrazvočnih ekstraktorjih in njihovih prednostih!
Hielscher Ultrasonics načrtuje, proizvaja in distribuira visoko zmogljive ultrazvočne ekstraktorje za serijsko in neprekinjeno obdelavo v katerem koli proizvodnem obsegu. Poleg najvišjih tehničnih standardov in izjemne robustnosti ter delovanja 24/7/365 za visoko učinkovito delovanje, so Hielscher ultrazvočni aparati enostavni in zanesljivi za uporabo. Visoka učinkovitost, pametna programska oprema, intuitiven meni, samodejno protokoliranje podatkov in daljinski upravljalnik brskalnika so le nekatere značilnosti, ki razlikujejo Hielscher ekstraktorje od druge opreme za ekstrakcijo.
Prednosti Hielscher ultrazvočnih ekstraktorjev
Učinkovitost
- Višji donos
- Hiter postopek ekstrakcije – v nekaj minutah
- Visokokakovostni izvlečki – blaga, netermična ekstrakcija
- Zelena topila (voda, etanol, glicerin, rastlinska olja itd.)
Preprostost
- Priključite 'n’ igra – Postavitev in treniranje v nekaj urah
- Visoka prepustnost – za proizvodnjo ekstraktov v velikem obsegu
- Serijsko ali neprekinjeno inline obratovanje
- Preprosta nastavitev – podpira več napetosti in samo štiri cevi
- Premičnine
- Linearna skala navzgor - dodajte še en ultrazvočni sistem vzporedno za povečanje zmogljivosti
- Daljinski nadzor in upravljanje – prek računalnika, pametnega telefona ali tabličnega računalnika
- Nadzor procesov ni potreben – nastavitev in zagon
- Visoka zmogljivost – zasnovana za neprekinjeno proizvodnjo 24 ur na dan, 7 dni v tednu
- Robustnost in nizko vzdrževanje
- visoka kakovost – zasnovana in izdelana v Nemčiji
- Hitro nalaganje in razkladanje med serijami
- enostaven za čiščenje
Varnost
- Enostaven in varen za vožnjo
- Ekstrakcija brez topil ali na osnovi topila (voda, etanol, rastlinska olja, glicerin itd.)
- Brez visokih tlakov in temperatur
- Na voljo so sistemi s certifikatom ATEX, ki so protieksplozijski
- Enostaven za upravljanje (tudi z daljinskim upravljalnikom)
Topila za ultrazvočno ekstrakcijo
Izberite idealno topilo za vaš postopek ekstrakcije: voda, mešanica vode in alkohola, izopropilni alkohol, heksan, etanol, metanol, butan, rastlinska olja, glicerin,
Nestrupena topila in vsa druga standardna topila so združljiva z ultrazvočno ekstrakcijo.
Ultrazvočna ekstrakcija hladne vode: Čeprav je voda tehnično topilo, tako imenovano univerzalno topilo, se ekstrakcija na vodni osnovi na splošno šteje za ekstrakcijo brez topil. Ultrazvočna ekstrakcija brez topila ne zahteva nobenih tujih snovi. Gnojevka vode in rastlinskega materiala se ultrazvočno razbije, da se razbijejo celične stene rastline, tako da se bioaktivne molekule sprostijo v vodo (topilo). Sonication je čista mehanska metoda, ki kemično ne spreminja surovine in ekstrakta. Zato je ultrazvočna ekstrakcija najprimernejša tehnika za proizvodnjo visokokakovostnih botaničnih izvlečkov.
ultrazvočni zvočnik tipa sonde UIP1000hdT z mešalom za proizvodnjo botaničnih izvlečkov, kot so kanabinoidi (npr. CBD, THC, CBG)
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih ekstraktorjev (šaržna in pretočna obdelava):
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Industrijska namestitev ultrazvočnega ekstraktorja UIP4000hdT za proizvodnjo botaničnih izvlečkov.
Hielscher Ultrasonics proizvaja in dobavlja visoko zmogljive ultrazvočne ekstraktorje za laboratorijske, pilotne in industrijske razsežnosti.
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.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.