Ultrazvočni ekstrakcija in njeno delovno načelo
Ultrazvočni ekstrakcija je prednostna tehnika za izolacijo bioaktivnih spojin iz rastlin. Ultrazvoka dosega popolno ekstrakcijo in s tem vrhunsko ekstrakt donos so pridobljeni v zelo kratkem času ekstrakcije. Biti tako učinkovit način ekstrakcije, ultrazvočni ekstrakcija je strošek-in prihranek časa, medtem ko je posledica visoke kakovosti ekstrakti, ki se uporabljajo za hrano, dodatke in farmacevtskih izdelkov.
Ultrazvočna ekstrakcija
Ultrazvočni ekstrakcija se uporablja v živilih, prehransko dopolnilo in farmacevtska industrija za sprostitev bioaktivnih spojin, kot so vitamini, polifenolov, polisaharidi, kanabinoidi in druge fitokemikalije iz rastlin. Ultrazvok podprto ekstrakcijo temelji na principu delovanja akustične ali ultrazvočne kavitacije.
- 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
UP400St Ultrazvočni ekstrakcija botaničnega materiala v 8L serija
Kako does zvočni kavitacija opus?
Ultrazvočna ekstrakcija se doseže, ko so močni, nizkofrekvenčni ultrazvočni valovi povezani v gnojevko, ki je sestavljena iz botaničnega materiala v topilu. Ultrazvočni valovi visoke moči so povezani prek ultrazvočnega procesorja tipa sonde v gnojevko. Visoko energetski ultrazvočni valovi potujejo skozi tekočino in ustvarjajo izmenične visokotlačne / nizkotlačne cikle, kar ima za posledico pojav akustične kavitacije. Akustična ali ultrazvočna kavitacija vodi lokalno do ekstremnih temperatur, tlakov, hitrosti ogrevanja / hlajenja, tlačnih razlik in visokih strižnih sil v mediju. Ko kavitacijski mehurčki implodirajo na površini trdnih snovi (kot so delci, rastlinske celice, tkiva itd.), Mikrocurki in meddelni trki ustvarjajo učinke, kot so luščenje površine, erozija, razgradnja delcev, sonoporacija (perforacija celičnih sten in celičnih membran) in motnje celic. Poleg tega implozija kavitacijskih mehurčkov v tekočih medijih ustvarja makroturbulence in mikro-mešanje. Ultrazvočno obsevanje predstavlja učinkovit način za izboljšanje procesov prenosa mase, saj ultrazvočno razbijanje povzroči kavitacijo in z njo povezane mehanizme, kot so mikros-gibanje s tekočimi curki, stiskanje in dekompresija v materialu s poznejšimi motnjami celičnih sten, kot tudi visoke hitrosti ogrevanja in hlajenja.
Sonda tipa ultrasonicators lahko ustvarijo zelo visoke amplitude, ki je potrebna za ustvarjanje impactful kavitacija. Hielscher Ultrasonic izdeluje visoko zmogljive ultrazvočne ekstraktorje, ki lahko zlahka ustvarijo amplitudi 200 μm v neprekinjenem 24/7 operaciji. Za še višjo amplitudami, Hielscher ponuja določeno visoko amplitudo 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.
Ultrazvočni ekstrakcija temelji na akustično kavitacijo in njene hidrodinamične strižne sile
Učinki ultrazvočne ekstrakcije
Ultrazvočne motnje celic in povečanje masovnega prenosa
Ultrazvok lahko pomaga ekstrakcijski procesi tako skozi celično motenj in s povečanjem množičnega prenosa v mejni plasti, ki obkroža trdne matrike.
Sonoporation, perforacija celične stene in membrane, krepi prepustnost celične stene in membrane in je pogosto vmesni korak, preden se celice popolnoma moten z ultrazvočno razbijanje.
Mehanske učinke ultrazvok povzroča kavitacija, kot so toplotne in tlačne razlike, šok valovi, strižne sile, tekoči curki in mikro streaming, okrepiti prodor topila v notranjost celice in izboljšuje prenos mase med celico in topilo, tako da so medcelični materiali prenesejo v topilo.
Ultrazvočni ekstrakcija iz rastlinskih celic: mikroskopski prečni odsek (TS) prikazuje mehanizem ukrepov med ultrazvočno ekstrakcijo iz celic (povečava 2000x) [vir: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonic homogenizator UIP2000hdT (2kW) z neprekinjeno premešan paketni reaktor
Ultrasonic Pridobivanje oprema
Hielscher Ultrazvočna procesorji so visoko zmogljivih ekstrakcijskih sistemov, ki so enostavni in varni za delovanje. V skladu z vašo surovino, procesne zmogljivosti in cilj proizvodnje, Hielscher vam ponuja najbolj primeren ultrasonicator. Naš portfelj izdelkov sega od kompaktnih, močnih ročnih ultrasonicators nad klop-top sistem za popolnoma industrijsko ultrazvočne enote, ki lahko obdelujejo več ton na uro.
Hielscher Ultrazvočna ekstraktorji se lahko uporabljajo za serijo in neprekinjeno inline ekstrakcijo in se lahko uporablja v kombinaciji s katero koli topilo.
Razni dodatki, kot so sonotrodes (sonde) različnih velikosti in oblik, Booster rogovi, pretočne celice z različnimi količinami in geometrij, plug temperature in tlačni senzorji in mnoge druge pripomočke so na voljo za sestavljanje idealno ultrazvočni setup za vaš postopek ekstrakcije.
Vsi naši digitalni modeli so opremljeni z inteligentno programsko opremo, ki vam omogoča, da prilagodite, monitor, in nastavite parametre ekstrakcije. Zaradi natančnega nadzora nad amplitudo, ultrazvoka čas in dajatev ciklov, optimalne rezultate procesa, kot so vrhunski donos in najvišjo kakovost ekstrakta je mogoče doseči. Avtomatsko beleženje podatkov procesa ultrazvoka so podlage za proces standardizacije in obnovljivosti/ponovljivosti, ki so potrebni za dobre proizvodne prakse (GMP).
Hielscher Ultrasonics industrijski ultrazvočni procesorji lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče brez težav neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi. Robustnost Hielscher ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih.
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!
Visoke moči ultrazvočni homogenizers iz laboratorij do Pilot in Industrijski lestvica.
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.
Dejstva je treba vedeti
botanični ekstrakti
Botanični ekstrakti so bioaktivne spojine, ki so izolirane iz rastlinskega materiala, kot so zelišča, cvetje, listi, stebla, korenine in drugi rastlinski deli. Bioaktivne spojine, kot so vitamini, antioksidanti, polifenoli, polisaharidi, kanabinoidi in druge rastlinske molekule, se uporabljajo kot funkcionalni aditivi za živila, nutracevkali, kozmetike, farmacevtski izdelki in naravne barvila.