Ultrazvučnost tipa sonde može poboljšati konvencionalno vađenje heksana intenziviranjem procesa i učiniti ga znatno efikasnijim. Ultrazvučno vađenje poboljšava masovni prenos i remeti ćelije da oslobode ciljane bioaktivne supstance u rastvarač, što rezultira većim prinosima ekstrakcije u poređenju samo sa konvencionalnim metodama. Ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka je veoma efikasna u povećanju prinosa vađenja ulja, uključujući silovano ulje i ulje flaks semena, što rezultira visokokvalitetnim sastavom masne kiseline i većim sadržajem bioaktivnih komponenti.

Ekstrakcija heksana poboljšana power ultrazvukom

Ultrazvučno vađenje je proces koji intenzivira metod koji može značajno da poboljša procese izvlačenja čvrste tečnosti i rastvarača.

Ograničenja konvencionalnog vađenja heksana

Vađenje heksana je uobičajena tehnika koja se koristi za vađenje organskih jedinjenja, posebno ne-polarnih supstanci, iz različitih izvora kao što su biljke, seme ili zemljište. Heksajn je rastvarač ugljovodonika koji je veoma efikasan u rastvaranju i vađenju lipida, ulja i drugih ne-polarnih jedinjenja. Heksane se široko koriste za vađenje ulja zbog svoje rastvorljive sposobnosti za ne-polarna jedinjenja (npr. ulja), lako naknadno odvajanje ulja i usku tačku ključanja (63–69°C).
Međutim, efikasnost procesa vađenja heksana može u velikoj meri da varira u zavisnosti od sirovina i ekstrakcije : prinos ekstraktije i vreme izvlačenja su u velikoj korelaciji. To znači da visok ekstrakt daje duže vreme zadržavanja biomase u heksanski rastvaraču. Drugi ograničavajući faktor je često nedovoljna penetracija heksana u matricu biomase. Krute ćelijske strukture su uglavnom moširane heksanom na površini, dok unutrašnjost ćelije dobija samo delimično kontakt sa heksanom. Takva nedovoljna penetracija rezultira nepotpunim procesom ekstrakcije jer ciljane supstance kao što su lipidi (ili, masne kiseline, masti, ulja) ostaju u unutrašnjosti matrice ćelija.

Rešenje: Ultrasonično intenzivirano vađenje heksana

Sonicija tipa sonication, poznata i kao ultrazvučna sonicija sonicije sonicije sonicije, je metoda koja koristi ultrazvučne talase visokog intenziteta za stvaranje akustičnih mehurića kavitacije u tečnom medijumu. Ovi mehurići se brzo urušavaju, stvarajući intenzivna lokalizovana energetska polja i stvarajući mikroturbulencije i visoke sile unutar rastvarača.
Zbog ovih ultrasonično generisanih energetski gustih uslova, sonicija tipa sonication tipa sonication može intenzivirati i poboljšati proces vađenja heksana na nekoliko načina:

• Poboljšani masovni prenos: Sonicija pospešuje masovni prenos između čvrstog uzorka i rastvarača. Mikroturbulencija i brzo urušavanje mehurića kavitacije stvaraju jake sile i lokalizovane promene pritiska. To remeti granični sloj oko čvrstog uzorka, promovišući oslobađanje ciljnih jedinjenja u rastvarač, poboljšavajući tako efikasnost ekstrakcije.
• Ubrzano izdvajanje: Sonication ubrzava kinetiku ekstrakcije povećanjem kontaktne oblasti između rastvarača i čvrstog uzorka. Mehurići kavitacije obezbeđuju agitaciju i stvaraju homogenizovanu mešavinu, osiguravajući da rastvarač dođe u bliski kontakt sa celom površinom čvrstog materijala, što dovodi do brže stope ekstrakcije.
• Prekid struktura ćelija: Kod ekstrakcija biljnog porekla, sonicija može da poremeti ćelijske strukture, kao što su ćelijski zidovi i membrane, olakšavajući oslobađanje intracelularnih komponenti. To omogućava efikasnije vađenje lipida i drugih ciljnih jedinjenja koja mogu biti zatvorena unutar ćelija.
• Smanjeno vreme izdvajanja: Kombinovanjem povećanog masovnog prenosa i ubrzanog vađenja kinetike, sonikacija tipa sonicije može značajno da skrati vreme izvlačenja potrebno za dobijanje željenog prinosa. Ovo može biti posebno korisno prilikom obrade velikih količina uzoraka ili rada sa aplikacijama osetljivim na vreme.

Zbog ovih poboljšanih faktora procesa, ultrazvučnost tipa sonde može značajno da poboljša vađenje heksana. Ultrazvučno vađenje heksana može biti optimizovano na osnovu specifičnih jedinjenja i volumena koji se izdvajaju. Ultrazvučni intenzitet (amplitude), trajanje, temperatura, pritisak i podešavanje ekstrakcije mogu se prilagoditi optimalnom ekstraktu prinosa u skraćenom periodu ekstrakcije.

• ulje iz algi
• Biljna ulja (soja, flaks, silovana, suncokret, pirinčani bren itd.)
• Etarska ulja
• Caryofllene
• Vanilla oleoresin iz Vanilla mahuna
• Lutein od žumanaca
• Astakanmršav iz algi
• Kleveta insekata

Ultrasonično intenzivirano vađenje soxhleta koristeći Hexane kao Solvent

Ultrasonično intenzivirano izvlačenje Soxhleta je proces koji kombinuje tradicionalno vađenje Soxhleta sa ultrazvučnim talasima kako bi se poboljšala efikasnost procesa izvlačenja. Ekstraktio soxhlet je procedura koja se obično koristi u laboratorijama i za proizvodnju manjih zapremina ekstrakta, kao što su esencijalna ulja ili određena bioaktivna jedinjenja.
Heksane je često korišćen rastvarač za ovaj proces, jer je efikasan u vađenju lipida iz raznih izvora, uključujući ulja semena, ulje algi kao i bioaktivna jedinjenja na bazi lipida. Ultrazvučnost remeti strukture ćelija i promoviše izvlačenje čvrste tečnosti povećanim masovnim prenosom i oslobađanjem jedinjenja u rastvarač. Pošto rastvarač kao što je heksane može bolje da prodre u čvrst materijal i efikasno rastvori ulja (lipide, masne kiseline). Shodno tome, proces izvlačenja se ubrzava, smanjujući vreme potrebno za izdvajanje željenih jedinjenja. Pored toga, upotreba ultrazvuka može da smanji količinu potrebnog rastvaranja, što je čini ekološki prihvatljivom opcijom.
 

Ultrazvučno vađenje omogućava upotrebu blažih, neotrovnih rastvarača

Ultrazvučnost ne samo da poboljšava vađenje heksana, već omogućava i upotrebu blažih, neotrovnih rastvarača kao što su etanol, akvas etanol, voda ili prirodni duboki eutektični rastvarači (DES, NADES). Visokoefikasan poremećaj ćelija i masovni prenos koji obezbeđuju ultrazvučni ekstraktori tipa sonde daju odlične rezultate koristeći blaže rastvarače. Samim tim, ultrazvučno vađenje u kombinaciji sa blažim, neotrovnijim, ekološki prihvatljivijim rastvaračima omogućava visokokvalitetne ekstrakte hrane, uštedu troškova i proces zelenog vađenja.

Ultrazvučnici visokih performansi za poboljšano vađenje heksana

Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i snabdeva ultrazvučne ekstraktore visokih performansi, koji se lako mogu integrisati u postojeće objekte za vađenje heksana ili ekstraktore Soxhleta. Pored nabavke, instalacije, usluge održavanja, Hielscher konsultuje i vodi svoje kupce tokom testova izvodljivosti, optimizacije procesa i projektovanja biljaka do konačne instalacije i naručivanja procesa izvlačenja.
Velike prednosti Hielscher ultrazvučnih sistema su potpuna kontrola procesa, linearna skalabilnost i mogućnost svih industrijskih ultrazvučnih procesora da isporuče veoma visoke amplitude. Amplitude do 200μm se mogu lako neprekidno pokrenuti u 24/7 operaciji. Visoke amplitude su posebno važne, kada je u pitanju vađenje tvrđih ćelijskih struktura kao što su seme i jezgro.
Naše tehničko osoblje i naša kompletno opremljena procesna laboratorija će vam pomoći znanjem i smernicama!

Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvalitet napravljen u Nemačkoj

Hielscher ultrazvučni su dobro poznati po najvišim standardima kvaliteta i dizajna. Robustnost i lak rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnika u industrijske objekte. Grubim uslovima i zahtevnim okruženjima lako rukohvate Hielscher ultrazvučnici.

Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i poseban akcenat stavlja na ultrazvučnike visokih performansi koji sadrže vrhunsku tehnologiju i user-friendliness. Naravno, Hielscher ultrazvučni su CE usaglašeni i ispunjavaju zahteve UL, CSA i RoHs.

Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја: