Ekstraktimi me ultratinguj dhe parimi i tij i punës
Ekstraktimi me ultratinguj është teknika e parapëlqyer për izolimin e përbërjeve bioaktive nga bimët. Sonikimi arrin një ekstraktim të plotë dhe kështu përftohen rendimente më të larta të ekstraktit në një kohë shumë të shkurtër ekstraktimi. Si një metodë kaq efikase ekstraktimi, ekstraktimi me ultratinguj kursen kosto dhe kohë, duke prodhuar njëkohësisht ekstrakte me cilësi të lartë, të cilat përdoren për ushqime, suplemente dhe produkte farmaceutike.
Ekstraktimi me ultratinguj
Ekstraktimi me ultratinguj përdoret në industrinë ushqimore, të suplementeve ushqimore dhe farmaceutike për të çliruar nga bimët përbërje bioaktive si vitaminat, polifenolet, polisakaridet, kanabinoidet dhe substanca të tjera fitokimike. Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj bazohet në parimin e punës së kavitacionit akustik ose ultrasonik.
- Rendimente të larta
- Cilësi superiore
- Ekstrakte me spektër të plotë
- Proces i shpejtë
- I pajtueshëm me çdo tretës
- I lehtë dhe i sigurt për t’u përdorur
- Zgjerim linear i shkallës së përpunimit
- Miqësor me mjedisin
- Kthim i shpejtë i investimit
Sonda ultrasonike UP400St për ekstraktimin e përbërjeve bimore për prodhimin e tinkturave dhe infuzioneve bimore.
Si funksionon kavitacioni akustik?
Ekstraktimi me ultratinguj arrihet kur valët ultrasonike me fuqi të lartë dhe frekuencë të ulët transmetohen në një suspension të përbërë nga material bimor në një tretës. Valët ultrasonike me fuqi të lartë transmetohen në suspension nëpërmjet një procesori ultrasonik me sondë. Valët ultrasonike me energji të lartë përhapen nëpër lëng duke krijuar cikle të alternuara presioni të lartë / presioni të ulët, gjë që shkakton fenomenin e kavitacionit akustik. Kavitacioni akustik ose ultrasonik shkakton lokalisht temperatura, presione dhe shpejtësi ngrohjeje/ftohjeje ekstreme, diferenca presioni dhe forca të larta prerëse në mjedis. Kur flluskat e kavitacionit implodojnë në sipërfaqen e trupave të ngurtë (si grimcat, qelizat bimore, indet etj.), mikrorrymat dhe përplasjet ndërmjet grimcave krijojnë efekte si zhveshja e sipërfaqes, erozioni, copëtimi i grimcave, sonoporimi (shpimi i mureve qelizore dhe membranave qelizore) dhe shpërbërja e qelizave. Gjithashtu, implozioni i flluskave të kavitacionit në mjedise të lëngshme krijon makroturbulenca dhe mikropërzierje. Rrezatimi me ultratinguj përfaqëson një mënyrë efikase për të përmirësuar proceset e transferimit të masës, pasi sonikimi shkakton kavitacion dhe mekanizmat që lidhen me të, si mikrolëvizjet nga rrymat e lëngut, ngjeshja dhe çngjeshja e materialit me shpërbërjen pasuese të mureve qelizore, si dhe shpejtësi të larta ngrohjeje dhe ftohjeje.
Pajisjet ultrasonike me sondë mund të gjenerojnë amplituda shumë të larta, gjë që është e nevojshme për të gjeneruar kavitacion me ndikim të fuqishëm. Hielscher Ultrasonic prodhon ekstraktorë ultrasonikë me performancë të lartë, të cilët mund të krijojnë lehtësisht amplituda prej 200µm gjatë funksionimit të vazhdueshëm 24/7. Për amplituda edhe më të larta, Hielscher ofron sonotroda (sonda) të posaçme me amplitudë të lartë.
Reaktorët ultrasonikë dhe qelizat e rrjedhjes që mund të vihen nën presion përdoren për të intensifikuar kavitacionin. Me rritjen e presionit, kavitacioni dhe forcat prerëse të shkaktuara prej tij bëhen më shkatërruese dhe kështu përmirësojnë efektet e ekstraktimit me ultratinguj.
Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në kavitacionin akustik dhe forcat e tij prerëse hidrodinamike
Efektet e ekstraktimit me ultratinguj
Shpërbërja e qelizave me ultratinguj dhe rritja e transferimit të masës
Ultratingujt mund të ndihmojnë proceset e ekstraktimit si nëpërmjet shpërbërjes së qelizave, ashtu edhe duke përmirësuar transferimin e masës në shtresën kufitare që rrethon matricën e ngurtë.
Sonoporimi, shpimi i mureve dhe membranave qelizore, rrit përshkueshmërinë e mureve dhe membranave qelizore dhe shpesh është një hap i ndërmjetëm përpara se qelizat të shpërbëhen plotësisht nga sonikimi.
Efektet mekanike të kavitacionit të shkaktuar nga ultratingujt, si diferencat e nxehtësisë dhe presionit, valët goditëse, forcat prerëse, rrymat e lëngut dhe mikrorrjedhjet, intensifikojnë depërtimin e tretësit në brendësi të qelizës dhe përmirësojnë transferimin e masës ndërmjet qelizës dhe tretësit, në mënyrë që materialet ndërqelizore të transferohen në tretës.
Ekstraktimi me ultratinguj nga qelizat bimore: prerja tërthore mikroskopike (TS) tregon mekanizmin e veprimeve gjatë ekstraktimit me ultratinguj nga qelizat (zmadhim 2000x) [burimi: Vilkhu et al. 2011]
Homogjenizuesi ultrasonik UIP2000hdT (2kW) me reaktor me ngarkesë dhe përzierje të vazhdueshme
Pajisje për ekstraktim me ultratinguj
Procesorët e Hielscher Ultrasonics janë sisteme ekstraktimi me performancë të lartë, të cilët janë të thjeshtë dhe të sigurt për t’u përdorur. Në përputhje me lëndën tuaj të parë, kapacitetet e procesit dhe objektivin e prodhimit, Hielscher ju ofron pajisjen ultrasonike më të përshtatshme. Gama jonë e produkteve shtrihet nga pajisjet ultrasonike kompakte dhe të fuqishme që mbahen në dorë, te sistemet për tavolinë laboratori e deri te njësitë ultrasonike plotësisht industriale, të afta për të përpunuar disa tonë në orë.
Ekstraktorët e Hielscher Ultrasonics mund të përdoren për ekstraktim me ngarkesa dhe ekstraktim të vazhdueshëm në linjë dhe mund të përdoren në kombinim me çdo tretës.
Disponohen aksesorë të ndryshëm, si sonotroda (sonda) me madhësi dhe forma të ndryshme, përforcues të amplitudës, qeliza rrjedhjeje me vëllime dhe gjeometri të ndryshme, sensorë temperature dhe presioni me lidhje me prizë dhe shumë pajisje të tjera ndihmëse për të montuar konfigurimin ideal ultrasonik për procesin tuaj të ekstraktimit.
Të gjitha modelet tona digjitale janë të pajisura me softuer inteligjent, i cili ju lejon të rregulloni, monitoroni dhe vendosni parametrat e ekstraktimit. Falë kontrollit të saktë të amplitudës, kohës së sonikimit dhe cikleve të punës, mund të arrihen rezultate optimale të procesit, si rendiment superior dhe cilësia më e lartë e ekstraktit. Regjistrimi automatik i të dhënave të procesit të sonikimit është baza për standardizimin e procesit dhe riprodhueshmërinë / përsëritshmërinë, të cilat kërkohen nga Praktikat e Mira të Prodhimit (GMP).
Procesorët ultrasonikë industrialë të Hielscher Ultrasonics mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht në mënyrë të vazhdueshme gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, disponohen sonotroda ultrasonike të përshtatura sipas kërkesës. Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike Hielscher lejon funksionimin 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona ultrasonike:
| Vëllimi i ngarkesës | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| nuk zbatohet | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| nuk zbatohet | më e madhe | grup njësish UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Homogjenizues ultrasonikë me fuqi të lartë nga laboratori në shkallën pilot dhe industriale .
Literaturë / Referenca
- 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.
Fakte që ia vlen të dihen
Ekstrakte bimore
Ekstraktet bimore janë përbërje bioaktive, të cilat izolohen nga materiali bimor si barishtet, lulet, gjethet, kërcellet, rrënjët dhe pjesë të tjera të bimëve. Përbërjet bioaktive si vitaminat, antioksidantët, polifenolet, polisakaridet, kanabinoidet dhe molekulat e tjera bimore përdoren si aditivë ushqimorë funksionalë, produkte nutraceutike, produkte kozmeceutike, produkte farmaceutike si dhe ngjyrues natyrorë.