Најефикаснији метод екстракције за ботанике

Да ли тражите моћну и поуздану поставку за екстракцију за производњу висококвалитетних ботаничких екстраката? Овде можете пронаћи поређење уобичајених техника екстракције укључујући ултразвучну екстракцију, екстракритичну екстракцију ЦО2, екстракцију етанолом, мацерацију између осталог и њихове предности као и недостатке.

Ботаничка екстракција ултразвуком против алтернативних техника

Екстракција ботаничког биља се може извести различитим техникама. Међутим, на ефикасност, принос и квалитет екстракта у великој мери утичу метода екстракције и коришћени протокол. Мацерација, суперкритична екстракција ЦО2, перколација и Сокхлет екстракција су уобичајене методе екстракције које дају често недовољне резултате екстракције.
Екстракција заснована на ултразвуку је софистицирана техника изолације, која у неколико тачака надмашује традиционалне методе екстракције.
Екстракција заснована на ултразвуку помоћу ултразвучне сонде је веома ефикасан метод екстракције једињења из биљака и других материјала. У поређењу са другим методама као што су мацерација, екстракција ЦО2, перколација и микроталасна екстракција, ултразвучна екстракција типа сонде се истиче због неколико предности:

• Брже извлачење: Ултразвучна екстракција типа сонде може екстраховати једињења много брже од мацерације и перколације. То је зато што ултразвучни таласи стварају мехуриће кавитације у растварачу, који стварају микро шокове који помажу да се разбију ћелијски зидови и брже ослобађају једињења.
• Већи принос: Ултразвучна екстракција типа сонде може екстраховати већи принос једињења од мацерације, екстракције ЦО2 и перколације. То је зато што ултразвучни таласи помажу да се ослободи више циљних једињења из материјала који се екстрахује.
• Ефикаснији: Екстракција типа ултразвучне сонде је ефикаснија од мацерације, екстракције ЦО2, перколације и Сокхлет екстрактора, јер захтева мање растварача за екстракцију исте количине једињења. То је зато што ултразвучни таласи помажу да се повећа растворљивост циљних једињења у растварачу.
• Свестраност: Ултразвучна екстракција типа сонде може се користити за екстракцију широког спектра једињења из различитих материјала, укључујући и хидрофилна и хидрофобна једињења. То значи да је ултразвук одличан и за производњу екстраката пуног спектра.
• Ниска цена: Екстракција типа ултразвучне сонде је генерално јефтинија од екстракције ЦО2, перколације, мацерације и екстракције Сокхлет-а, јер не захтева опрему под високим притиском или дуготрајан рад.
• Еколошки: Ултразвучне сонде омогућавају екстракцију која је прихватљива за околину, јер захтева мање растварача и енергије у поређењу са другим методама и производи мање отпада. Иако је соникација компатибилна са било којим растварачима, због високе ефикасности ултрасоникатора, токсични растварачи се углавном могу избећи. Етанол, водени етанол и вода су одлични растварачи за ултразвучну ботаничку екстракцију.

У поређењу са традиционалним ботаничким техникама екстракције, екстракција ултразвучном сондом нуди значајне предности, што објашњава широку употребу ултразвучне екстракције за бројна биоактивна једињења из биљака.

Екстракција висококвалитетних екстраката из биљака

За висококвалитетне ботаничке екстракте из не само сировине (биљног материјала) је од суштинског значаја, већ је кључна и примењена техника екстракције. Екстракти биљака су осетљиви на температуру, што значи да се разграђују топлотом. Због тога је кључно одабрати методу екстракције која није термичка.
Избор растварача за екстракцију је још један важан фактор који утиче на квалитет екстракта. Растварачи као што су хексан, метанол, бутан и друге јаке хемикалије могу контаминирати екстракт. Иако се растварачи уклањају након екстракције, у финалном екстракту се могу наћи трагови токсичних растварача. Вода, алкохол, етанол, глицерин или биљна уља су безбедни, нетоксични растварачи и одобрени од стране ФДА за употребу.

Корак по корак протокол ботаничке екстракције помоћу ултразвучне сонде

Како се биоактивна једињења екстрахују из биљака коришћењем ултразвучног типа сонде? У наставку можете пронаћи упутства корак по корак за екстракцију фитокемикалија и биоактивних једињења из биљног материјала као што су листови, латице, плодиште, стабљике, корени или ризоми!

1. Прво, биљни материјал се меље или сецка на мале комаде како би се повећала површина за екстракцију.
2. Биљни материјал се затим меша са растварачем (као што је етанол или вода) да би се екстраховали полифеноли.
3. Ултразвук типа сонде се затим користи за помоћ у процесу екстракције применом ултразвучних таласа високог интензитета, ниске фреквенције на прибл. 20 кХз на мешавину. Ово изазива акустичну кавитацију и брзу вибрацију растварача, што промовише дезинтеграцију и ометање биљних ћелија и ослобађање биоактивних супстанци као што су полифеноли, флавоноиди и витамини.
4. Смеша се затим филтрира да се одвоји чврсти биљни материјал од течности која садржи екстрахована биоактивна једињења.
5. Течност се затим испарава или се подвргава даљој обради да би се уклонио растварач и концентришу биоактивни молекули.
6. Коначни производ је биоактивни екстракт који се може користити у различитим апликацијама као што су дијететски суплементи, функционална храна и козметика.

Напомена: Ово је преглед процеса и специфични услови (растварач, однос биљног материјала према растварачу, време екстракције, моћ ултразвучне обраде, итд.) могу да варирају у зависности од биљног извора и жељеног садржаја биоактивне супстанце.

Како функционише ултразвучна екстракција?

Ултразвучна екстракција се заснива на принципу рада ултразвучне акустичне кавитације и представља чисто механички третман. Слично миксеру са високим смицањем, ултразвучни апарат само ствара механичке силе смицања у медијуму процеса. Ултразвучна екстракција је сама по себи нетермална техника екстракције без хемикалија.
Шта је акустична кавитација? – Акустична или ултразвучна кавитација настаје када се ултразвучни таласи велике снаге, ниске фреквенције споје у кашу која се састоји од ботаничког материјала у течности (растварачу). Ултразвучни таласи велике снаге се спајају преко ултразвучног процесора типа сонде у ботаничку смешу. Високоенергетски ултразвучни таласи путују кроз течност стварајући наизменичне циклусе високог/ниског притиска, што резултира феноменом акустичне кавитације. Акустична или ултразвучна кавитација локално доводи до екстремних услова као што су веома високи диференцијали притиска и велике силе смицања. Када кавитациони мехурићи имплодирају на површини чврстих материја (као што су честице, биљне ћелије, ткива итд.), микро-млазнице и судар између честица стварају ефекте као што су разбијање честица, сонопорација (перфорација ћелијских зидова и ћелијских мембрана) и ћелијских мембрана. прекид. Поред тога, имплозија кавитационих мехурића у течном медију ствара турбуленције и агитацију, што промовише пренос масе између унутрашњости ћелије и околног растварача. Ултразвучно зрачење је високо ефикасан начин да се побољшају процеси преноса масе, пошто ултразвук доводи до кавитације и повезаних механизама као што су микропомерање течним млазовима, компресија и декомпресија у материјалу са накнадним разбијањем ћелијских зидова.
У зависности од сировине, процес ултразвучне екстракције може захтевати високе интензитете, нпр. за разбијање крутих биљних ћелија или материјала са великом количином целулозе. Ултрасоникатори типа сонде могу да генеришу веома велике амплитуде, што је неопходно за стварање ударне кавитације. Хиелсцхер Ултрасониц производи ултразвучне екстракторе високих перформанси, који лако могу створити амплитуде од 200 µм у непрекидном раду 24/7. За још веће амплитуде, Хиелсцхер нуди одређене сонотроде (сонде) високе амплитуде.
Ултразвучни реактори под притиском и проточне ћелије се користе за интензивирање кавитације. Са повећањем притиска, кавитација и кавитационе смичне силе постају деструктивније и тиме побољшавају ефекте ултразвучне екстракције.

Екстрахујте фито-хемикалије и биоактивна једињења уз помоћ ултразвука

Ултразвучна екстракција се користи за ослобађање и изоловање широког спектра биоактивних једињења (такозваних фитохемикалија) из биљака.
Листа у наставку вам даје мали преглед ултразвучно екстрахованих фитокемикалија:

• ЦБД и други канабиноиди из канабиса и конопље
• терпени
• ђумбир
• рузмарин
• Капсаицин из чилија
• Кофеин из зрна кафе
• Астаксантин из алги
• Алицин из белог лука
• Катехини (ЕГЕЦ) из чаја
• прополис
• Елагитанини из нара
• Ајурведски биљни екстракти
• Никотин из дувана
• есенцијална уља
• Фитокемикалије из коприве
• Пектини из коре цитрусног воћа
• Полифеноли из коре манга
• Таракацин и Таракастерол из маслачка

Растварачи за ултразвучну екстракцију

Ултразвучна екстракција је компатибилна са скоро свим растварачима. Најчешће се за екстракцију биоактивних једињења из биљака користе етанол, вода, мешавина етанол/вода, глицерин и биљна уља јер се ови растварачи сматрају безбедним за потрошњу и лаки за употребу.
Прочитајте више о растварачима који се користе за ултразвучну екстракцију!

Предности ултразвучне екстракције етанола

Етанол је један од најчешће коришћених растварача са ултразвучном екстракцијом због своје безбедности (одобрено за употребу од стране ФДА), ефикасности и широког распона солвентности. Ултразвучна екстракција етанола надмашује друге раствараче и друге технологије екстракције економичношћу, линеарном скалабилношћу, једноставношћу и безбедношћу.
Врхунска ефикасност етанола као растварача повезана је са његовим хемијским саставом угљоводоничког репа и једне хидроксилне групе. Овај хемијски састав омогућава етанолу да раствори и екстрахује веома широк спектар супстанци, од полифенола, флавоноида, терпена, канабиноида и липида (уља).
На пример, ултразвучна екстракција канабиноида етанолом не захтева зимовање (депаравање), корак који је потребан код других метода екстракције као што је екстракција ЦО2 да би се уклонили воскови.

Екстракција етанолом испољава различите ефекте у зависности од температуре етанола. Загрејани етанол се често користи за производњу екстраката пуног спектра, који су цењени због њиховог ефекта окружења. С друге стране, ледено хладан етанол се пожељно користи за производњу биљних дестилата или дестилата канабиса. Екстракција у ледено хладном етанолу не захтева накнадну филтрацију. Пошто је ултразвучна екстракција нетермички третман, може се користити са топлим/топлим или охлађеним/ледено хладним етанолом. Ултразвучни реактори са омотачем помажу у одржавању жељене температуре обраде током третмана. Дигитална контрола и паметни софтвер ултрасоникатора надгледају температуру обраде преко температурних сензора који се могу прикључити и могу се програмирати да зауставе или паузирају третман екстракције када температура медијума изађе из одређеног опсега.

Купите најефикаснију опрему за ултразвучну екстракцију!

Хиелсцхер Ултрасоницс-ови системи екстракције високих перформанси доступни су у било којој скали од мале лабораторијске величине, средње величине пилот скале до потпуно индустријске производње од неколико тона на сат. У зависности од пропусности, Хиелсцхер ултразвучни екстрактори се могу користити у серијском или континуираном инлине режиму. Избор растварача је на вама, јер се Хиелсцхер ултрасоникатори могу користити у комбинацији са било којим растварачем. Сви ултразвучни уређаји за екстракцију су једноставни и сигурни за рад. У складу са вашим сировинама, капацитетима процеса и излазним циљем, Хиелсцхер вам нуди најпогоднији ултрасоникатор.
На процесе ултразвучне екстракције утичу сировина, растварач и проток. Доступни су различити додаци као што су сонотроде (сонде) различитих величина и облика, бустер трубе, проточне ћелије са различитим запреминама и геометријама, сензори температуре и притиска који се могу прикључити и многи други уређаји за склапање идеалног ултразвучног подешавања за ваш процес екстракције.
Контрола процеса је кључна за постизање поновљивог резултата. Због тога су сви дигитални модели опремљени интелигентним софтвером, који вам омогућава да прилагодите, надгледате и ревидирате параметре екстракције. Због прецизне контроле амплитуде, времена обраде ултразвуком и радних циклуса, могу се постићи оптимални резултати процеса као што су врхунски принос и највиши квалитет екстракта. Аутоматско снимање података процеса соникације су основе за стандардизацију процеса и репродуктивност / поновљивост, које су потребне за Добре производне праксе (ГМП).

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: