Nxjerrja e ujit me efikasitet të lartë duke përdorur ultratinguj të energjisë

Nxjerrja e ujit të përbërjeve botanike (p.sh. nxjerrja e ujit të ftohtë ose të nxehtë, nxjerrja e ujit nën presion dhe nxjerrja e ujit nënkritik) mund të përmirësohet në mënyrë efikase me anë të ultrazërit. Nxjerrja e ujit me ndihmën e ultrazërit jo vetëm që jep rendimente më të larta dhe redukton kohën e përpunimit, por gjithashtu rezulton në konsum më të ulët të energjisë, kushte më të buta nxjerrjeje dhe ekstrakte me cilësi të lartë kur krahasohen me teknikat konvencionale të nxjerrjes. Nxjerrja e ujit me ultratinguj përdoret me sukses për nxjerrjen e komponimeve të shumta me prejardhje bimore, duke përfshirë alkaloidet, flavonoidet, glikozidet, komponimet fenolike dhe polisaharidet.

Nxjerrja tejzanor e ujit të komponimeve bioaktive

Uji është tretësi më polar, gjë që e bën atë një tretës të shkëlqyeshëm për komponimet polare. Për shkak të natyrës jotoksike dhe miqësore me mjedisin, uji do të ishte tretësi ideal për çdo ekstrakt botanik. Sidoqoftë, përbërësit më pak polare dhe jopolare treten dobët ose aspak në ujë. Për më tepër, pa ndonjë promovim të transferimit masiv, procesi i nxjerrjes në ujë do të ishte tepër i ngadalshëm dhe si rrjedhim joekonomik. Ekografia me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët është një teknikë ekstraktimi shumë efikase, e cila siguron përzierje intensive dhe transferim të masës. Prandaj, nxjerrja me ultratinguj është e njohur mirë se ofron avantazhe të konsiderueshme mbi metodat konvencionale të nxjerrjes. Këto avantazhe përfshijnë rendimente më të larta, përpunim të shpejtë, qarkullim të shpejtë të serisë si dhe nxjerrje të vazhdueshme në linjë, përdorimin e tretësve të gjelbër, kushte të buta nxjerrjeje, të cilat ruajnë përbërjet e ekstraktit, sigurinë në funksionim dhe shkallëzueshmëri të lehtë në xhiro të mëdha për prodhim komercial. (krh. Zabot et al., 2021)

 

 

Nxjerrja e ujit të nxehtë e përmirësuar me ultratinguj

Parametrat që përcaktojnë nxjerrjen e lëndëve botanike gjatë nxjerrjes së ujit janë temperatura, koha, presioni dhe sipërfaqja e materialit bimor. Një ekstrakt me ujë të nxehtë mund të përgatitet për një kohëzgjatje relativisht të shkurtër për shkak të temperaturës së lartë të ujit.
Zgjidhja: Shkalla e rendimentit dhe ekstraktimit mund të rritet ndjeshëm kur aplikohet përzierja tejzanor. Vetëm uji i nxehtë ka vetëm një aftësi të kufizuar për të thyer strukturat e qelizave dhe temperaturat e larta shpesh dëmtojnë ose shkatërrojnë përbërjet e qëndrueshme ndaj nxehtësisë, kështu që cilësia e ekstraktit vuan. Kur nxjerrja me ultratinguj kombinohet me nxjerrjen me ujë të nxehtë, temperatura mund të ulet në mënyrë drastike (p.sh. nga 100°C në 50°C), gjë që parandalon degradimin termik të përbërësve botanik të nxjerrë, rrit rendimentin total dhe kursen energji. Kavitacioni tejzanor është parimi i fenomenit të nxjerrjes tejzanor. Kavitacioni tejzanor (ose akustik) janë forca thjesht mekanike, të cilat thyejnë muret e qelizave, çlirojnë përbërjet e synuara dhe përmirësojnë transferimin e masës midis brendësisë së qelizës dhe ujit (tretës). Kështu, nxjerrja e ujit me ultratinguj siguron rezultate të shkëlqyera nxjerrjeje.

Nxjerrja e Ujit të Ftohtë e përmirësuar me ultratinguj

Nxjerrja e ujit të ftohtë (infuzion me ujë të ftohtë) është dukshëm më joefikas, pasi shmanget përdorimi i ujit të nxehtë. Uji i ftohtë ose i temperaturës së dhomës nuk nxjerr shumë mirë përbërjet botanike, pasi uji i ftohtë ngjyhet shumë ngadalë në materialin bimor dhe transferimi i masës është pothuajse i papërfillshëm. Avantazhi i nxjerrjes së ujit të ftohtë qëndron në shmangien e çdo rritjeje të temperaturës duke parandaluar kështu degradimin termik të përbërjeve të ndjeshme ndaj nxehtësisë. Megjithatë, dinamika shumë e dobët e nxjerrjes e bën nxjerrjen konvencionale të ujit të ftohtë të pamundur për prodhimin komercial. Kjo është arsyeja pse infuzioni me ujë të ftohtë përdoret pothuajse ekskluzivisht në fazën eksperimentale për shkak të ngadalësisë dhe joefikasitetit.
Zgjidhja: Me futjen e ultrazërit në nxjerrjen e ujit të ftohtë, ngadalësia dhe joefikasiteti i njomjes me ujë të ftohtë mund të kapërcehet lehtësisht. Nxjerrja e ujit të ftohtë të intensifikuar me ultratinguj lejon ruajtjen e temperaturave të ftohta të nxjerrjes, ndërkohë që bashkon forcat intensive të prerjes në mjedisin e lëngshëm të ngurtë. Si rezultat i mekanizmit të nxjerrjes tejzanor, muret qelizore hapen dhe komponimet botanike lëshohen me shpejtësi në ujë. Nxjerrja dhe infuzioni me ujë të ftohtë tejzanor e kthen njomjen e ftohtë në një proces shumë efikas duke dhënë rendimente të larta, ekstrakte me cilësi të lartë brenda një kohe të shkurtër nxjerrjeje.

Nxjerrja e ujit nën presion e kombinuar me ultratinguj

Nxjerrja me ultratinguj karakterizohet nga mikro-përzierja, e cila nëpërmjet dridhjeve, nxit difuzionin më të madh të tretësit në grimcë dhe nga brendësia e grimcave në sipërfaqe, duke intensifikuar transferimin e masës. Për më tepër, ultratingulli zvogëlon madhësinë e grimcave të materialit qelizor, gjë që çon në efekte të përmirësuara të nxjerrjes së lëngut nën presion të ndihmuar me ultratinguj. Grimcat më të vogla prej përafërsisht. 0,68 mm tregojnë rendimente më të larta se grimcat më të mëdha (afërsisht 1,05 mm) pasi sipërfaqja më e lartë lejon transferimin e masës më të madhe dhe rrjedhimisht përmirësimin e rendimentit të nxjerrjes. (krh. Zabot et al., 2021)

Nxjerrja efikase e ujit të ftohtë nën presion me ultratinguj të fuqishëm

Nën presion të lartë, lehtësohet depërtimi i ujit të ftohtë në indet bimore dhe fitokimikatet e tretshme në ujë treten pa shkaktuar dekompozim termik. Metoda e nxjerrjes së ujit të ftohtë me presion të lartë mund të shoqërohet me ultratinguj për një izolim të përmirësuar të përbërësve botanik polare dhe jopolare. Uji si një tretës jo toksik, i lirë dhe miqësor ndaj mjedisit është një alternativë tërheqëse ndaj tretësit organik, veçanërisht kur bëhet fjalë për prodhimin e ushqimeve me origjinë bimore, terapeutikëve dhe shtesave dietike.
Për nxjerrjen e ujit të ftohtë nën presion të intensifikuar me ultratinguj, një sondë tejzanor (sonotrode) është integruar në rezervuarin e nxjerrjes ose në qelizën e rrjedhës. Rezervuari ose qeliza rrjedhëse normalisht janë nën presion me presione midis 5 dhe 100 barg në varësi të përbërjeve të synuara të ekstraktit. Hielscher Ultrasonics furnizon edhe reaktorë industrialë tejzanor të personalizuar dhe qeliza rrjedhëse, të cilat mund të ushtrojnë presion deri në 300 barg duke lejuar të vendosni presionin optimal të procesit tuaj të nxjerrjes.
 

 

Nxjerrja Superkritike e Ujit Përmirësuar nga Sonication

Nxjerrja e ujit nënkritik e përmirësuar në mënyrë ultrasonike është një tjetër teknikë sinergjike, ku ultratingulli i fuqisë përmirëson transferimin e masës midis të ngurtë dhe të lëngshëm. Nxjerrja e ujit nënkritik (SWE) – i njohur gjithashtu si nxjerrja e ujit të nxehtë nën presion ose nxjerrja e ujit të mbinxehur – është një teknikë më pak e përdorur për nxjerrjen e përbërjeve botanike me një polaritet më të ulët. Në nxjerrjen e ujit nënkritik, uji në gjendjen e tij superkritike përdoret si tretës.
Çfarë është uji nënkritik dhe pse uji nënkritik është një tretës i mirë për nxjerrjen e përbërjeve bimore më pak polare? “Uji ka shumë veti termodinamike të ndikuar shumë nga temperatura dhe presioni. Në varësi të kushteve, gjendja e tij fizike (e ngurtë, e lëngët ose e gaztë), sjellja termike, dendësia ose viskoziteti mund të modifikohet. Duke rritur temperaturën dhe presionin mbi një pikë të njohur si pikë kritike (e përcaktuar në 221 bar dhe 374 °C), uji mund të arrijë gjendjen superkritike. Në kushte nënkritike, që korrespondojnë me temperaturat midis 100°C dhe temperaturës kritike (374°C) dhe presionit midis 1 bar dhe presionit kritik (221 bar) për të shmangur avullimin, polariteti i ujit zvogëlohet; e bën ujin një tretës më të mirë për nxjerrjen e komponimeve të ndryshme organike bioaktive.” (Li dhe Chemat, 2019)
Kur ultrasonikët kombinohen me nxjerrjen nënkritike të ujit, efikasiteti i nxjerrjes mund të përmirësohet duke rritur rendimentin e ekstraktit dhe duke reduktuar kohën e nxjerrjes. Për rezultate optimale, presioni në reaktorin e mbyllur me presion ose në reaktorin e qelizave rrjedhëse duhet të arrijë të paktën dy herë më i lartë se presioni i avullit të ujit. (Ju mund të gjeni një tabelë të presionit të avullit të ujit në fund të kësaj faqeje.)
Huang et al. (2010) hetoi efektet e nxjerrjes së ultrazërit me frekuencë të ulët dhe me fuqi të lartë në kombinim me nxjerrjen e ujit nënkritik. Prandaj, një sondë tejzanor lidhet në kazanin e pajisjes nënkritike të nxjerrjes së ujit për të nxjerrë vajin e paqëndrueshëm nga Lithospermum erythrorhizon. Rezultatet treguan se efekti i përmirësimit me ultratinguj prej 20 KHz ishte më i mirë se ai i 36 KHz dhe u rrit me fuqinë dalëse (nga 0 në 250 W). Rendimenti i nxjerrjes nënkritike të ujit u rrit nga 1,87% në 2,39% nëpërmjet lëkundjes tejzanor (250 W, 20 KHz) në një temperaturë prej 160°C dhe një presion prej 5 MPa gjatë një procedure nxjerrjeje 25-minutëshe. Ultratingulli mund të përmirësojë jo vetëm rendimentin e nxjerrjes, por edhe shkallën e nxjerrjes duke kursyer kohë.
Nxjerrja e ujit nënkritik me ndihmën tejzanor mund të kryhet në presione më të ulëta (p.sh., 5 barg) sesa nxjerrja konvencionale e ujit nënkritik (p.sh., 10 MPa), gjë që kursen kostot e energjisë dhe e bën procedurën e nxjerrjes më të sigurt.

Avantazhet e Ekstraktimit Botanik tejzanor

Të dyja, kërkimet shkencore dhe zbatimi industrial demonstrojnë se nxjerrja me ndihmën e ultrazërit është një teknikë e besueshme dhe e lehtë për t'u përdorur, e cila nuk kërkon sfond teknik ose trajnim intensiv. Efikasitet shumë i lartë i nxjerrjes, rendimente të larta, kosto të ulëta operacionale, si dhe kosto të ulëta investimi (veçanërisht kur krahasohen me teknika të tjera si CO₂ nxjerrësit) dhe kostot e ulëta të energjisë janë avantazhet kryesore të ekstraktorëve ultrasonikë të tipit sonda.
Përfitimet e mëtejshme, të cilat e kthejnë teknologjinë e nxjerrjes tejzanor në metodën e preferuar, janë ekstraktet me cilësi të lartë për shkak të temperaturave të ulëta të nxjerrjes, rezultate të besueshme (përsëritshmëri / riprodhueshmëri), shkallëzim plotësisht linear në çdo nivel prodhimi si dhe mirëmbajtje të ulët.
"Përparësi të tjera të lidhura me përdorimin e nxjerrjes së tipit të sondës tejzanor janë trajtimi i lehtë i ekstraktit, ekzekutimi i shpejtë, pa mbetje, rendimenti i lartë, ekologjikisht miqësor, cilësia e përmirësuar dhe parandalimi i degradimit të ekstraktit."
(krh. Chemat dhe Khan, 2011)

Ultrasonikë me performancë të lartë për nxjerrjen e ujit

Ekstraktorët Hielscher Ultrasonics janë të vendosur mirë në fushën e ekstraktimit botanik, pavarësisht se cili tretës përdoret. Prodhuesit e ekstraktit – si prodhuesit më të vegjël, ekskluzivë të ekstrakteve, ashtu edhe prodhuesit masiv në shkallë të gjerë – gjeni në portofolin e gjerë të pajisjeve të Hielscher pajisjet ideale të nxjerrjes tejzanor për kërkesat e tyre të prodhimit. Konfigurimet e grumbullit, si dhe të procesit të vazhdueshëm inline janë lehtësisht të disponueshme dhe mund të dërgohen nga rafti. I përshtatshëm për të punuar me çdo tretës, nxjerrja me ultratinguj mund të aplikohet në mënyrë fleksibël për çdo nxjerrje të materialit bimor. Përdorimi i ujit si tretës lejon prodhimin e ekstrakteve të certifikuara organike pa përdorimin e etanolit "organik" shumë të shtrenjtë. (Sigurisht, materiali bimor duhet të jetë i rritur organikisht për të prodhuar një ekstrakt uji organik).

Nxjerrja me efikasitet të lartë me ultrasonikë Hielscher

Ekstraktorët Hielscher Ultrasonic prishin në mënyrë efikase qelizat bimore, rrisin sipërfaqen e materialit bimor për depërtimin e tretësve dhe transferimin e masës për çlirimin e fitokimikateve (metabolitët dytësorë). Të dizenjuar në lidhje me lehtësinë e përdorimit, ekstraktuesit Hielscher instalohen shpejt dhe mund të jenë të sigurt dhe të operohen në mënyrë intuitive.

Plotësimi i standardeve më të larta të cilësisë – Projektuar & Prodhuar në Gjermani

Hardueri i sofistikuar dhe softueri inteligjent i ultrasonikëve Hielscher janë krijuar për të garantuar rezultate të besueshme të nxjerrjes tejzanor nga lënda juaj e parë botanike me rezultate të riprodhueshme dhe funksionim të sigurt dhe miqësor ndaj përdoruesit. Qëndrueshmëria, besueshmëria, funksionimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe funksionimi i thjeshtë nga këndvështrimi i punonjësit janë faktorë të mëtejshëm të cilësisë, të cilët i bëjnë ultrasonikët Hielscher të favorshëm.
Ekstraktorët Hielscher Ultrasonics përdoren në mbarë botën në nxjerrjen fitokimike me cilësi të lartë. E dëshmuar se japin komponime botanike me cilësi të lartë, ekstraktuesit tejzanor Hielscher jo vetëm që përdoren nga zejtarë më të vegjël të ekstrakteve speciale dhe butike, por kryesisht në prodhimin industrial të ekstrakteve të disponueshme gjerësisht komerciale, suplementeve ushqimore dhe terapeutike. Për shkak të harduerit të tyre të fuqishëm dhe softuerit të zgjuar, procesorët tejzanor Hielscher mund të operohen dhe monitorohen lehtësisht.

Protokollimi automatik i të dhënave

Për të përmbushur standardet e prodhimit të ushqimit, suplementeve ushqimore dhe produkteve terapeutike, proceset e prodhimit duhet të monitorohen dhe regjistrohen në detaje. Pajisjet dixhitale ultrasonike Hielscher Ultrasonics shfaqin protokollimin automatik të të dhënave. Për shkak të kësaj veçorie inteligjente, të gjithë parametrat e rëndësishëm të procesit si energjia tejzanor (energjia totale dhe neto), temperatura, presioni dhe koha ruhen automatikisht në një kartë SD të integruar sapo pajisja të ndizet. Monitorimi i procesit dhe regjistrimi i të dhënave janë të rëndësishme për standardizimin e vazhdueshëm të procesit dhe cilësinë e produktit. Duke hyrë në të dhënat e procesit të regjistruara automatikisht, mund të rishikoni ekzekutimet e mëparshme të sonikimit dhe të vlerësoni rezultatin.
Një tjetër veçori miqësore për përdoruesit është telekomanda e shfletuesit të sistemeve tona dixhitale ultrasonike. Nëpërmjet kontrollit të largët të shfletuesit ju mund të filloni, ndaloni, rregulloni dhe monitoroni procesorin tuaj tejzanor nga distanca nga kudo.
Dëshironi të mësoni më shumë rreth avantazheve të nxjerrjes së ujit me ultratinguj nga materialet bimore? Na kontaktoni tani për të diskutuar procesin tuaj të prodhimit të ekstraktit botanik! Stafi ynë me përvojë të mirë do të jetë i lumtur të ndajë më shumë informacion në lidhje me nxjerrjen me ultratinguj, sistemet tona tejzanor dhe çmimet!

Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:

Informacion teknik rreth nxjerrjes së ujit me ultratinguj

Metodat konvencionale të nxjerrjes si macerimi, infuzioni, perkolimi, zierja, nxjerrja me refluks, distilimi me avull, sublimimi dhe shtypja përdoren zakonisht në nxjerrjen e përbërjeve medicinale nga bimët. Disavantazhet e këtyre metodave përfshijnë procesin që kërkon shumë kohë, pastërtinë e dobët dhe efikasitetin e ulët.

Parametrat e procesit që ndikojnë në nxjerrjen tejzanor

Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj është i njohur për veçoritë dhe avantazhet e tij unike, të cilat e bëjnë sonikimin teknikën më të lartë të nxjerrjes kur krahasohet me metodat konvencionale të nxjerrjes së përbërjeve botanike. Një avantazh i madh i nxjerrjes me ndihmën e ultrazërit qëndron në përshtatshmërinë e saktë të faktorëve të përpunimit tejzanor (si amplituda, koha, temperatura, presioni), i cili lejon që procesi tejzanor të përshtatet në mënyrë optimale me përbërjen e synuar. Çdo material bimor ka parametra idealë të nxjerrjes, sipas të cilave arrihet rendimenti, cilësia dhe shkalla më e mirë e nxjerrjes. Procesi i nxjerrjes tejzanor lejon përshtatjen e këtyre kushteve optimale të nxjerrjes në mënyrë të përsosur.

Amplituda tejzanor

Amplituda është zhvendosja vibruese e sondës tejzanor (sonotrode). Sa më e lartë të jetë amplituda, aq më intensive janë dridhjet dhe kavitacioni në lëngun e sonikuar. Hielscher Ultrasonics është i specializuar në ultrasonikë të tipit sonda me performancë të lartë, të cilët mund të ofrojnë amplituda të rregullueshme saktësisht. Sondat e personalizuara, të cilat mund të japin deri në 200 µm në funksionim të vazhdueshëm 24/7, janë lehtësisht të disponueshme jashtë raftit. Për amplituda edhe më të larta, sonotroda tejzanor të personalizuar mund të prodhohen gjithashtu lehtësisht.
Amplituda është një – nëse jo më i vetmi – parametër i rëndësishëm për nxjerrjen efikase të bimëve. Amplituda të larta krijojnë forcat e nevojshme për të thyer muret qelizore dhe për të çliruar materialin ndërqelizor. Kështu, ultratingulli me performancë të lartë bëhet kaq efikas në nxjerrjen botanik.

Koha / Kohëzgjatja e Trajtimit me ultratinguj

Nxjerrja me ndihmën e ultrazërit është zakonisht shumë më e shkurtër se metodat tradicionale, pasi sonikimi liron përbërjet botanike me ritme dukshëm më të larta të nxjerrjes. Ultratingulli lejon procedura më të shkurtra të nxjerrjes, e cila ruan përbërjet e nxjerra kundër përpunimit të tepërt. Përpunimi më i shkurtër për shkak të ultrazërit do të thotë xhiro më e lartë dhe cilësi më e lartë e ekstraktit.

Trajtim me ultratinguj me pulsim

Pulsimi tejzanor është një mënyrë trajtimi, ku trajtimi me ultratinguj ndërpritet me cikle të përcaktuara pauze (p.sh. cikli i punës 50%: 30 sek. AKTIV, 30 sek. OFF; 100% cikli i punës: sonikacion i vazhdueshëm pa pauza) Cikli i punës së ultrazërit ( i njohur gjithashtu si modaliteti i pulsit ose ciklet e pulsimit me ultratinguj) i referohet përqindjes së kohës gjatë së cilës ultratingulli bashkohet në medium (kohëzgjatja e pulsit) gjatë një periudhe pulsi. Për shembull, një modalitet cikli 50% do të ishte 30 sekonda. AKTIV, 30 sek. FAKT. Gjatë ciklit të pauzës së ciklit të punës, lëngu i sonikuar kthehet për një kohë të caktuar (p.sh. 30 sek.) në një gjendje të patrazuar, e cila është e mirë për shpërndarjen e nxehtësisë në mënyrë që të ruajë temperaturën e përpunimit të synuar. Cikli i punës së sonication është cikli më pak i rëndësishëm i punës për efikasitetin e nxjerrjes, por përdoret për të mbajtur një temperaturë të caktuar të procesit.

Presioni hidrostatik

Presioni është një tjetër parametër shumë i rëndësishëm për proceset tejzanor. Aplikimi i presionit hidrostatik në mediumin e sonikuar ndikon në intensitetin e kavitacionit. Në kushte të presionit të ngritur, intensiteti i kavitacionit tejzanor (akustik) rritet. Hielscher Ultrasonics ofron lloje të ndryshme të reaktorëve të grupit tejzanor dhe qelizave rrjedhëse, të cilat mund të jenë nën presion për rezultate të intensifikuara të tingullit.

Temperatura e nxjerrjes

Si çdo trajtim mekanik, ultratingulli shkakton një rritje të temperaturës, e cila është në përputhje me ligjin e dytë të termodinamikës. Sidoqoftë, ultratingulli është një teknikë trajtimi jo termik, pasi trajtimet me ndihmën e ultrazërit bazohen në forca thjesht mekanike (të quajtura edhe forca sonomekanike). Temperatura e nxjerrjes gjatë nxjerrjes tejzanor mund të kontrollohet dhe mbahet në mënyrë efikase brenda një diapazoni të caktuar të zgjedhur të temperaturës. Të gjithë procesorët tejzanor dixhital Hielscher janë të pajisur me një sensor të temperaturës që mbyllet dhe një softuer inteligjent, ku mund të vendoset një gamë e caktuar temperaturash për procesin. Sa herë që tejkalohet ky interval i temperaturës, aparati ultrasonik ndalon derisa temperatura të jetë përsëri në intervalin e zgjedhur dhe vazhdon më pas automatikisht procedurën e sonikimit. Kjo veçori inteligjente e ultrasonikëve Hielscher lejon një proces sonikimi saktësisht të kontrollueshëm dhe rezultate ideale.
Meqenëse temperatura e nxjerrjes mund të jetë e ndryshme nga çdo përbërës dhe bimë botanike, temperatura është një faktor i rëndësishëm, i cili nuk duhet të neglizhohet gjatë optimizimit të procesit tejzanor. Për shembull, 80°C u gjet të ishte ideale për të arritur rendimentin maksimal të flavonoideve nga Sophora flavescens, ndërsa rezultatet më të mira u morën në 50°C për nxjerrjen e arabinoksilanit nga krundet e grurit.

Përdorni çdo tretës për nxjerrjen me ultratinguj

Komponime të ndryshme botanike kanë polaritete të ndryshme, të cilat ndikojnë në tretshmërinë e tyre në tretës të ndryshëm. Për shembull, saponinat dhe polisaharidet janë më polare dhe prandaj tregojnë tretshmëri të mirë në ujë, pasi uji është shumë polar. Përbërjet fenolike si antocianinat dhe acidi klorogjenik, nga ana tjetër, janë mjaft jopolare dhe shpërndajnë më mirë një tretës më pak polar siç është etanoli. Kështu, zgjedhja e tretësit duhet të bëhet në përputhje me tretshmërinë e përbërjeve të synuara në mënyrë që të arrihet efikasitet i lartë i nxjerrjes. Për shembull, uji është një tretës i mirë për nxjerrjen e komponimeve polare si psilocibina nga kërpudhat si dhe oligosakaridet, glikozidet dhe flavanoidet; ndërsa një përzierje etanol-ujë me dhe përqendrim etanol prej 60% (v/v) është i përshtatshëm për nxjerrjen me ndihmën e ultrazërit të p.sh. komponimeve apigenin, baicalin dhe luteolin.
Lexoni më shumë rreth tretësve, polaritetit të tretësve dhe tretësve më të përshtatshëm për nxjerrjen me ultratinguj!

Uji si tretës ekstraktues

Uji është tretësi më polar dhe është i përshtatshëm për nxjerrjen e një game të gjerë përbërjesh polare. Përparësitë e tij kryesore përfshijnë aftësinë për të shpërndarë një gamë të gjerë substancash. Për më tepër, është i lirë, jo toksik, i sigurt dhe jo i ndezshëm. Disavantazhet e tij përfshijnë selektivitetin e fortë për përbërjet polare për shkak të polaritetit të tij të lartë. Për shkak të pikës së tij të lartë të vlimit prej 100°C, përqendrimi i ekstraktit (p.sh. nëpërmjet distilimit ose avullimit me rotor) kërkon një sasi të madhe energjie. Për më tepër, uji është i prirur ndaj rritjes së baktereve dhe mykut.

Frekuenca tejzanor

Frekuenca tejzanor rreth 20 kHz është vendosur si më e fuqishme dhe efikase për nxjerrjen botanik. ndikon në efikasitetin e nxjerrjes së asistuar me ultratinguj në nxjerrjen e komponimeve medicinale nga bimët. Në përgjithësi, frekuenca e ulët ultrasonike (dmth. në përafërsisht 20 kHz) gjeneron kavitacion më intensiv (efektet sonomekanike), gjë që rezulton në efikasitet më të lartë të procedurës së nxjerrjes.

Materiali bimor

Materialet bimore mund të ndryshojnë shumë në strukturën dhe ngurtësinë e qelizave të tyre. Në varësi të përbërjes së murit qelizor, i cili mund të përmbajë celulozë, hemiceluloza, linjinë, polisaharide pektike, proteina, komponime fenolike dhe jocelulozike dhe ujë, muret qelizore mund të jenë ose të qëndrueshme ose të buta. Lloje dhe pjesë të ndryshme të bimëve përmbajnë lloje dhe sasi të ndryshme të këtyre përbërësve të murit qelizor. Kjo është arsyeja pse çdo lloj impianti kërkon parametra specifikë të përpunimit për rezultate optimale të nxjerrjes.
Meqenëse intensiteti mund të akordohet saktësisht, ekstraktuesit tejzanor Hielscher mund të thyejnë me siguri muret e buta dhe të forta të qelizave. Muret e buta të qelizave mund të kenë nevojë për ultratinguj më pak intensiv, ndërsa strukturat e qëndrueshme të qelizave përfitojnë nga një trajtim më intensiv.
Lënda e parë për nxjerrjen botanik mund të jetë e korrur fllad (e lagësht) ose e tharë. Ekstraktimi me ultratinguj është i përshtatshëm si për bimët e freskëta/të lagura ashtu edhe për bimët e thata. Madhësia e grimcave të lëndëve të ngurta të bimës është një tjetër faktor i rëndësishëm: Një sipërfaqe e lartë (dmth., madhësia e vogël e grimcave) është e dobishme pasi siguron një zonë të madhe kontakti për forcat e prerjes kavitacionale tejzanor, duke rezultuar në efikasitet më të lartë. Prandaj, materiali bimor macerohet ose bluhet në copa të vogla (rreth 3-5 mm).

Pse nxjerrja me ultratinguj është metoda më e mirë?

Efikasiteti

• rendimente më të larta
• Procesi i shpejtë i nxjerrjes – brenda minutave
• Ekstrakte me cilësi të lartë – nxjerrje e butë, jo termike
• Tretës të gjelbër (ujë, etanol, glicerinë, vajra vegjetale, NADES etj.)

Thjeshtësia

• Plug-and-play – Konfiguro dhe funksiono brenda pak minutash
• Produkt i lartë - Për prodhimin e ekstraktit në shkallë të gjerë
• Funksionim në grup ose i vazhdueshëm në linjë
• Instalim dhe fillim i thjeshtë
• Portable / Movable - Njësi portative ose të ndërtuara mbi rrota
• Rritje lineare - shtoni një sistem tjetër tejzanor paralelisht për të rritur kapacitetin
• Monitorimi dhe kontrolli në distancë – nëpërmjet PC, telefonit inteligjent ose tabletit
• Nuk kërkohet mbikëqyrje e procesit - Konfiguroni dhe ekzekutoni
• Performancë e lartë – projektuar për prodhim të vazhdueshëm 24/7
• Qëndrueshmëri dhe mirëmbajtje e ulët
• Cilesi e larte – projektuar dhe ndërtuar në Gjermani
• Ngarkimi dhe shkarkimi i shpejtë midis loteve
• Lehtë për t'u pastruar

Siguria

• E thjeshtë dhe e sigurt për të drejtuar
• Nxjerrja pa tretës ose me bazë tretës (ujë, etanol, vajra vegjetale, glicerinë, etj.)
• Pa presione dhe temperatura të larta
• Disponohen sisteme kundër shpërthimit të certifikuara ATEX
• Lehtë për t'u kontrolluar (gjithashtu me telekomandë)

---

---

Literatura / Referencat

• Ping-ping Huang, Ri-fu Yang, Tai-qiu Qiu, Wei Zhang & Chun-mei Li (2010): Ultrasound-Enhanced Subcritical Water Extraction of Volatile Oil from Lithospermum erythrorhizon. Separation Science and Technology, 45:10, 1433-1439.
• Zabot, G. L., Viganó, J., & Silva, E. K. (2021): Low-Frequency Ultrasound Coupled with High-Pressure Technologies: Impact of Hybridized Techniques on the Recovery of Phytochemical Compounds. Molecules, 26(17), 2021. 5117.
• Li, Ying; Chemat, Farid (2019): Plant Based “Green Chemistry 2.0”: Moving from Evolutionary to Revolutionary. Springer Science 2019.
• 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.