Ultrasonication s hitrostjo presega druge metode ekstrakcije
Hiter postopek ultrazvočne ekstrakcije in iz tega izhajajoči prihranek časa pri proizvodnji ekstraktov je ena od številnih prednosti ultrazvočne ekstrakcije bioaktivnih spojin iz rastlin. Ultrazvočna ekstrakcija je bila znanstveno primerjana z alternativnimi tehnikami ekstrakcije, kot so superkritična ekstrakcija CO2, maceracija, toplotni refluks, Soxhlet ali mikrovalovna ekstrakcija, rezultati raziskav pa dokazujejo pomembno prednost ultrazvočne ekstrakcije glede hitrosti ekstrakcije in donosa.
Ultrasonication kot postopek hitre ekstrakcije
Ultrazvočna ekstrakcija bioaktivnih spojin je dobro znana po visokih donosih, visokokakovostnih ekstraktih, kratkem času ekstrakcije, nizki porabi energije in sposobnosti dela z zelo blagimi topili. Vsi ti dejavniki prispevajo k izjemni splošni učinkovitosti ultrazvočne ekstrakcije bioaktivnih sestavin iz rastlinskih materialov.
Spodaj najdete izbor znanstvenoraziskovalnih poročil, v katerih ultrazvočna ekstrakcija (tudi ultrazvočna ekstrakcija / UAE) so primerjali z drugimi tehnikami ekstrakcije, kot so maceracija, Soxhlet, toplotni refluks, superkritični CO2in mikrovalovno ekstrakcijo.

Ultrazvočni aparat UP400St za hitro ekstrakcijo rastlin v šaržnem načinu
Ekstrakcijska aplikacija | Ultrazvočni čas ekstrakcije | Čas alternativne metode ekstrakcije | Dodatne informacije | Izvir |
---|---|---|---|---|
Ekstrakcija antocianin iz jagod mirte | 5 min | 15 min mikrovalovna pečica |
Ultrazvočni aparat UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
Ekstrakcija listov Boldo | 5-30 min | 15-90 min Maceracijo |
Ultrazvočni aparat UIP1000hdT "Vidimo lahko, da je od 5 do 30 minut ultrazvočne obdelave donos enakovreden donosu običajne maceracije pri 15 do 90 minutah: UAE potrebuje tretjino časa za ekstrakcijo topnega materiala listov pri običajni maceraciji." |
Petigny et al., 2013 |
Ekstrakcija skupnih fenolov in flavonoidov iz žajblja | 11 min | 30 min običajna ekstrakcija s stresalnikom za vodno kopel pri 60 °C |
Ultrazvočni ekstraktorji UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
Ekstrakcija polifenolov oljčnih listov | 21 min | 60 min Konvencionalna toplotna refluksna ekstrakcija |
Ultrazvočni aparat UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
Ekstrakcija bioaktivnih fenolov iz listov Malva sylvestris | 49 min 48 ° C pri 110 W |
5 h ekstrakcija z mešano plastjo pri 150 vrt./min |
Ultrazvočni aparat UP200S HPLC analiza je pokazala, da se je koncentracija bioaktivnih fenolov znatno povečala (p≺0,05) pod optimalno UAE Pogoji. |
Bimakr et al., 2017 |
Ekstrakcija lipidov iz semena zimske melone (Benincasa hispida) | ∼36 min | Superkritična ekstrakcija ogljikovega dioksida v kombinaciji s tehniko nihanja tlaka (SCE-PST) (∼50 min), superkritični CO2 (∼97 min) in konvencionalno Soxhletovo ekstrakcijo (∼360 min) | Primerjava superkritičnega ogljikovega dioksida (sCO)2), ekstrakcija z ultrazvokom (UAE), superkritična ekstrakcija ogljikovega dioksida v kombinaciji s tehniko nihanja tlaka (SCE-PST) in Soxhletova ekstrakcija kaže, da so ZAE najučinkovitejša in najhitrejša tehnika ekstrakcije. | Bimakr et al. (2015) |

Primerjava superkritičnega ogljikovega dioksida (sCO)2), ekstrakcija z ultrazvokom (UAE), superkritična ekstrakcija ogljikovega dioksida v kombinaciji s tehniko nihanja tlaka (SCE-PST) in Soxhletova ekstrakcija kaže, da UAE je najučinkovitejša in najhitrejša tehnika ekstrakcije.
- Visoka učinkovitost ekstrakcije
- Vrhunski donos ekstrakcije
- Hiter postopek
- Nizke temperature
- Primerno za ekstrakcijo termolabilnih spojin
- Združljiv z vsemi topili
- Nizka poraba energije
- Zelena tehnika ekstrakcije
- Enostavno in varno upravljanje
- Nizki investicijski in operativni stroški
- 24/7 delovanje v težkih tovornih vozilih
Visoko zmogljivi ultrazvočni ekstraktorji za ekspresno izolacijo spojin
Hielscherjeva najsodobnejša ultrazvočna oprema omogoča hitro ekstrakcijo visokokakovostnih biomolekul iz rastlin. Popoln nadzor nad procesnimi parametri, kot so amplituda, temperatura, tlak in vnos energije, omogočajo najučinkovitejše in najblažje pogoje ekstrakcije, pri čemer se proizvajajo nepoškodovani, visoko bioaktivni ekstrakti. Optimizacija parametrov ultrazvočne ekstrakcije, kot so velikost delcev surovine, vrsta topila, razmerje med trdno snovjo in topilom ter čas ekstrakcije, je mogoče optimizirati za najvišjo učinkovitost in najboljše splošne rezultate. Ker je ultrazvočna ekstrakcija metoda netermične ekstrakcije, se lahko izognemo toplotni razgradnji bioaktivnih sestavin, kar ima za posledico vrhunsko kakovost ekstrakta.
Na splošno so prednosti, kot so visok donos, kratek čas ekstrakcije, nizka temperatura ekstrakcije in zmanjšane zahteve po topilu, najprimernejša metoda ekstrakcije.

Ultrazvočnost presega mikrovalovno pečico pri ekstrakciji antocianin iz jagod mirte. Sonication je trikrat hitrejši od mikrovalovne ekstrakcije.

Primerjava ultrazvočnih in konvencionalnih s stresalnikom za vodno kopel kaže znatno skrajšan čas ekstrakcije za skupne fenole in flavonoide iz žajblja pri uporabi ultrazvočne ekstrakcije. Ultrazvočna ekstrakcija zahteva le tretjino časa ekstrakcije s stresalnikom za vodno kopel.
Ultrazvočna ekstrakcija: ustanovljena v laboratoriju in industriji
Ultrazvočna ekstrakcija se pogosto uporablja za ekstrakcijo vseh vrst bioaktivnih spojin iz rastlin, gliv, alg, bakterij in celic sesalcev. Ultrazvočna ekstrakcija je bila uveljavljena kot preprosta, stroškovno učinkovita in zelo učinkovita, ki odlikuje druge tradicionalne tehnike ekstrakcije z višjimi donosi ekstrakcije in krajšim trajanjem obdelave.
Z laboratorijskimi, mizičnimi in popolnoma industrijskimi ultrazvočnimi sistemi, ki so na voljo, je ultrazvočna ekstrakcija danes dobro uveljavljena in zaupanja vredna tehnologija. Hielscher ultrazvočni ekstraktorji so nameščeni po vsem svetu v industrijskih predelovalnih obratih za proizvodnjo živilskih in farmacevtskih bioaktivnih spojin.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
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!
Literatura / Reference
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Načelo delovanja ultrazvočne ekstrakcije
Ultrazvočna ekstrakcija je široko uporabljena metoda za izolacijo in ločevanje bioaktivnih sestavin iz rastlinskih materialov. Ker je ultrazvočna ekstrakcija združljiva s katero koli vrsto topil, je mogoče postopek ultrazvočne ekstrakcije optimalno oblikovati glede na bioaktivne spojine (tj. Ciljne spojine), njihovo polarnost, topnost, toplotno občutljivost in druge dejavnike. S prilagoditvijo postopka ultrazvočnega razbijanja posebej določeni spojini ali različnim spojinam lahko izberemo najbolj idealno nastavitev, da dobimo izvleček izjemno visoke kakovosti.
Ultrazvočni valovi, povezani v tekočino ali gnojevko, ustvarjajo intenzivne vibracije in akustično kavitacijo. Akustična alias ultrazvočna kavitacija je določena z lokalnimi ekstremno visokimi tlaknimi razlikami, strižnimi silami in tekočimi curki. Te sile razbijejo celične stene, motijo rastlinske celice in okrepijo prenos mase med notranjostjo celice in topilom. S tem se bioaktivne sestavine učinkovito sproščajo v okoliško topilo, od koder je mogoče ciljne molekule zlahka izolirati in očistiti (npr. z izhlapevanjem rotorja, destilacijo z vodno paro ali HPLC).

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.