Nxjerrja me ultratinguj dhe parimi i tij i punës

Ekstraktimi me ultratinguj është teknika e preferuar për të izoluar komponimet bioaktive nga botanikët. Sonication arrin një nxjerrje të plotë dhe në këtë mënyrë rendimentet superiore të ekstraktit merren në një kohë shumë të shkurtër ekstraktimi. Duke qenë një metodë kaq efikase e nxjerrjes, nxjerrja me ultratinguj kursen kosto dhe kohë, ndërsa rezulton në ekstrakte me cilësi të lartë, të cilat përdoren për ushqim, suplemente dhe farmaceutikë.

nxjerrja me ultratinguj

Nxjerrja me ultratinguj përdoret në industrinë ushqimore, suplemente ushqimore dhe farmaceutike për të çliruar komponime bioaktive si vitaminat, polifenolet, polisakaridet, kanabinoidet dhe fitokimikatet e tjera nga botanikët. Ekstraktimi me ndihmën e ultrazërit bazohet në parimin e punës së kavitacionit akustik ose tejzanor.

Si funksionon kavitacioni akustik?

Nxjerrja me ultratinguj arrihet kur valët ultratinguj me fuqi të lartë dhe me frekuencë të ulët bashkohen në një pluhur të përbërë nga material botanik në një tretës. Valët tejzanor me fuqi të lartë bashkohen nëpërmjet një procesori tejzanor të tipit sondë në llum. Valët e ultrazërit shumë energjikë udhëtojnë nëpër lëng duke krijuar cikle të alternuara të presionit të lartë / presionit të ulët, gjë që rezulton në fenomenin e kavitacionit akustik. Kavitacioni akustik ose tejzanor çon në nivel lokal në temperatura ekstreme, presione, shpejtësi ngrohje/ftohje, diferencime presioni dhe forca të larta prerjeje në mjedis. Kur flluskat e kavitacionit shpërthejnë në sipërfaqen e trupave të ngurtë (të tilla si grimcat, qelizat bimore, indet etj.), mikro-jetët dhe përplasja ndërgrimore gjenerojnë efekte të tilla si lëvozhga sipërfaqësore, erozioni, prishja e grimcave, sonoporimi (perforimi i mureve qelizore dhe membranave qelizore ) dhe ndërprerjen e qelizave. Për më tepër, shpërthimi i flluskave të kavitacionit në media të lëngshme krijon makro-turbulenca dhe mikro-përzierje. Rrezatimi tejzanor përfaqëson një mënyrë efikase për të përmirësuar proceset e transferimit të masës, pasi sonikimi rezulton në kavitacion dhe mekanizmat e lidhur me të, si lëvizja mikro nga avionët e lëngshëm, kompresimi dhe dekompresimi në material me ndërprerjen e mëvonshme të mureve qelizore, si dhe ngrohje të lartë dhe normat e ftohjes.
Ultrasonikët e tipit sonda mund të gjenerojnë amplituda shumë të larta, gjë që është e nevojshme për të gjeneruar kavitacion me ndikim. Hielscher Ultrasonic prodhon nxjerrës tejzanor me performancë të lartë, të cilët mund të krijojnë lehtësisht amplituda prej 200 µm në funksionim të vazhdueshëm 24/7. Për amplituda edhe më të larta, Hielscher ofron sonotroda (sonda) të specifikuara me amplitudë të lartë.
Reaktorët ultrasonikë me presion dhe qelizat e rrjedhës përdoren për të intensifikuar kavitacionin. Me rritjen e presioneve, forcat e kavitacionit dhe prerjes kavitacionale bëhen më shkatërruese dhe përmirësojnë në këtë mënyrë efektet e nxjerrjes tejzanor.

Nxjerrja me ultratinguj bazohet në kavitacionin akustik dhe forcat e tij të prerjes hidrodinamike

Efektet e nxjerrjes tejzanor

Ndërprerja e qelizave tejzanor dhe rritja e transferimit të masës
Ultratingulli mund të ndihmojë proceset e nxjerrjes si përmes ndërprerjes së qelizave ashtu edhe duke rritur transferimin e masës në shtresën kufitare që rrethon matricën e ngurtë.
Sonoporimi, perforimi i mureve dhe membranave qelizore, rrit përshkueshmërinë e mureve dhe membranave qelizore dhe shpesh është një hap i ndërmjetëm përpara se qelizat të prishen plotësisht nga sonikimi.
Efektet mekanike të kavitacionit të shkaktuar nga ultratingulli, të tilla si diferencat e nxehtësisë dhe presionit, valët e goditjes, forcat e prerjes, avionët e lëngshëm dhe rrjedhjet mikro, intensifikojnë depërtimin e tretësit në brendësi të qelizës dhe përmirësojnë transferimin e masës midis qelizës dhe tretësit në mënyrë që materialet ndërqelizore transferohen në tretës.

Nxjerrja me ultratinguj nga qelizat bimore: seksioni tërthor mikroskopik (TS) tregon mekanizmin e veprimeve gjatë nxjerrjes tejzanor nga qelizat (zmadhimi 2000x) [burimi: Vilkhu et al. 2011]

pajisje për nxjerrjen me ultratinguj

Procesorët Hielscher Ultrasonics janë sisteme nxjerrjeje me performancë të lartë, të cilat janë të thjeshta dhe të sigurta për t'u përdorur. Në përputhje me lëndën tuaj të parë, kapacitetet e procesit dhe objektivin e prodhimit, Hielscher ju ofron ultrasonikatorin më të përshtatshëm. Portofoli ynë i produkteve varion nga ultrasonikë kompakt dhe të fuqishëm me dorë mbi sistemin e sipërm të stolit deri te njësitë ultrasonike plotësisht industriale të afta për të përpunuar disa tonë në orë.
Ekstraktorët Hielscher Ultrasonics mund të përdoren për nxjerrjen në grup dhe të vazhdueshëm në linjë dhe mund të përdoren në kombinim me çdo tretës.
Aksesorë të ndryshëm si sonotroda (sonda) të madhësive dhe formave të ndryshme, brirë përforcues, qeliza rrjedhëse me vëllime dhe gjeometri të ndryshme, sensorë të temperaturës dhe presionit të mbyllshëm dhe shumë pajisje të tjera janë të disponueshme për të mbledhur konfigurimin ideal tejzanor për procesin tuaj të nxjerrjes.
Të gjitha modelet tona dixhitale janë të pajisura me softuer inteligjent, i cili ju lejon të rregulloni, monitoroni dhe vendosni parametrat e nxjerrjes. Për shkak të kontrollit të saktë të amplitudës, kohës së sonikimit dhe cikleve të punës, mund të arrihen rezultate optimale të procesit si rendimenti superior dhe cilësia më e lartë e ekstraktit. Regjistrimi automatik i të dhënave të procesit të sonikacionit janë bazat për standardizimin e procesit dhe riprodhueshmërinë/përsëritshmërinë, të cilat kërkohen për Praktikat e Mira të Prodhimit (GMP).

Procesorët tejzanor industrial Hielscher Ultrasonics mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara. Fortësia e pajisjeve tejzanor Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë: