Стратегије за веће приносе у ботаничкој екстракцији
За производњу екстраката врхунског квалитета из биљака са високом ефикасношћу, односно високим приносима екстраката врхунског квалитета у кратком времену екстракције, потребна је техника екстракције високих перформанси. Ултразвучна екстракција је техника која интензивира процес, која омогућава коришћење широког спектра сировина и производи високе приносе врхунских екстраката на брз и исплатив начин.
Врхунски ботанички екстракти са моћним ултразвуком
Када се екстрахује специфично биоактивно једињење или биоактивна фракција из ботаничке биљке, различити фактори утичу на процес екстракције. Поред технологије екстракције (нпр. ултразвучна екстракција), поларитет растварача, сировина и њен предтретман, однос чврста/течност (тј. однос биљна материја/растварач), време екстракције и температура су важни фактори процеса који морају пажљиво размотрити. Ултразвучно потпомогнута екстракција (УАЕ) омогућава идеалне услове обраде, који се истовремено одликују благошћу и високом ефикасношћу. Слободан избор благих растварача или екстракције хладном водом, ниске температуре и кратко време обраде претварају ултразвучну екстракцију у врхунску технику екстракције, која спречава термичку или хемијску деградацију биоактивних молекула. Штавише, УАЕ могу ослободити комплетну доступну количину биоактивних молекула из биљне сировине. Због тога је ултразвук најраспрострањенија технологија екстракције за производњу екстраката високе потенције.
Ботаничка екстракција са УП400Ст (400В, 24кХз)
Шта ултразвучну екстракцију чини супериорном?
Ултразвучно потпомогнута екстракција (УАЕ) је високо ефикасна техника екстракције која се заснива на чистим механичким силама. Ултразвучну или акустичну кавитацију карактеришу интензивне силе смицања, као и локалне разлике високе температуре и притиска. Ове високо интензивне кавитационе силе изазивају такозвану сонопорацију, која представља стварање нових и проширење постојећих пора у ћелијској мембрани, као и нарушавање структура биљних ћелија. Ултразвучно појачан проток растварача у унутрашњости ћелије и из ње доприноси брзом и потпуном ослобађању биљних супстанци. Користећи искључиво механичке силе, УАЕ не мења ботаничке молекуле хемикалијама или интензивном топлотном обрадом и на тај начин спречава хемијске или топлотно индуковане промене биоактивних супстанци које се налазе у ботаницима. Као резултат, ултразвучна екстракција производи висококвалитетне екстракте пуног спектра који нуде пуне ефекте комбинованих биљних супстанци, познатих као такозвани ефекат окружења.
Ултразвучна екстракција: блага нетермална, али веома ефикасна техника за високе приносе екстраката врхунског квалитета.
Поређење ултразвучне екстракције са другим техникама
Ултразвучна екстракција је широко коришћена техника за ослобађање и изоловање биоактивних једињења као што су антиоксиданти, полифеноли, полисахариди, протеини, липиди, канабиноиди и друге фитокемикалије из биљних материјала. Соникација је пожељна метода због бројних предности као што су високи/потпуни приноси екстракције, брза, нетермална обрада, компатибилност са скоро свим растварачима (нпр. вода, етанол, метанол, изопропанол, биљна уља, глицерин итд.), једноставна и сигурна рад, ниско одржавање између многих других.
Табела испод упоређује ултразвучну екстракцију са другим конвенционалним методама екстракције наглашавајући предности УАЕ.
Ултразвучни екстрактори компаније Хиелсцхер се истичу у ефикасности, поузданости и једноставности за коришћење
| ултразвучна екстракција | мацерација | ЦО2 Екстракција | Сокхлет | Перколација | |
|---|---|---|---|---|---|
| растварач | компатибилан са скоро свим растварачима | вода, водени и неводени растварачи | ЦО2 | вода, водени и неводени растварачи | органски растварачи |
| температура | нетермална екстракција, прецизна контрола температуре |
амбијентални | под топлотом | температура околине, повремено се примењује топлота |
изнад критичног температура од 31°Ц |
| притисак | оба, атмосферска или могућ повишен притисак |
атмосферски | атмосферски | атмосферски | веома високим притисцима (изнад критичног притиска од 74 бара) |
| Време обраде | Рапид | Веома споро | спор | Веома споро | Умерено |
| Количина растварача | ниско, високо чврсто оптерећење биљног материјала у растварачу, посебно када је проточна ћелија подешавање се користи |
велики | Умерено | велики | велике количине Суперкритични ЦО2 |
| Поларитет природног екстракта | зависи од растварача; за издвајање неполарних и поларних једињења, двостепена екстракција препоручује се коришћење два растварача |
зависно од растварача | зависно од растварача | зависно од растварача | зависно од притиска (под вишим притисцима поларнији) |
| Флексибилност / Скалабилност | за серијску и линијску екстракцију, линеарна скалабилност |
само серијска екстракција, ограничена скалабилност |
само серијска екстракција, ограничена скалабилност |
само серијска екстракција, ограничена скалабилност |
само серијска екстракција, ограничена линеарна скалабилност, веома скупо |
Зашто је ултразвучна екстракција тако ефикасна?
Механизам интензивирања екстракције ултразвука снаге се углавном приписује феномену акустичне кавитације. Ултразвучна кавитација изазива колизије између честица ботаничке биомасе, што резултира интерпартикуларним фракционисањем и смањењем величине честица. Када се кавитациони мехурићи сруше на површину чврстих материја поврћа, ерозија и сонопорација додатно увећавају површину честица. Тиме интензивирани пренос масе олакшава ослобађање молекула као што су протеини, липиди, шећери, витамини, антиоксиданси, фитокемикалије и дијетална влакна. Ултразвучно генерисане силе смицања побољшавају продирање растварача у ћелијски матрикс ботаничке материје и побољшавају пропустљивост ћелијских мембрана, респективно. Ови механизми снаге ултразвука су одговорни за значајно интензивирање процеса постигнуто када се ултразвучна метода примењује за ботаничку екстракцију.
- високи приноси
- екстракти врхунског квалитета
- високо ефикасан, брз процес
- ниски оперативни трошкови
- поновљиви резултати
- линеарна скалабилност
- једноставан & безбедан рад
- робусност
Добијте техничке информације о Хиелсцхер ултразвучним екстракторима и њиховим предностима!
Хиелсцхер Ултрасоницс дизајнира, производи и дистрибуира ултразвучне екстракторе високих перформанси за серијску и континуирану обраду у било којој производној скали. Поред највиших техничких стандарда и изузетне робусности и рада 24/7/365 за високо ефикасан рад, Хиелсцхер ултрасоникатори су лаки и поуздани за руковање. Висока ефикасност, паметни софтвер, интуитиван мени, аутоматско протоколирање података и даљинско управљање претраживачем су само неке карактеристике које издвајају Хиелсцхер екстракторе од друге опреме за екстракцију.
Предности ултразвучних екстрактора Хиелсцхер
Ефикасност
- већи приноси
- Брзи процес екстракције – року од неколико минута
- Екстракти високог квалитета – блага, нетермална екстракција
- Зелени растварачи (вода, етанол, глицерин, биљна уља итд.)
Једноставност
- Плуг 'н’ играјте – Поставите и обучите у року од неколико сати
- Велика пропусност – За производњу екстраката великих размера
- Серијски или континуирани инлине рад
- Једноставно подешавање – Подржава више напона и само четири црева
- Покретно
- Линеарно повећање – додајте још један ултразвучни систем паралелно да бисте повећали капацитет
- Даљинско праћење и контрола – преко рачунара, паметног телефона или таблета
- Није потребан надзор процеса – Поставите и покрените
- Високе перформансе – дизајнирано за континуирану производњу 24/7
- Робусност и ниско одржавање
- висок квалитет – пројектован и изграђен у Немачкој
- Брзо учитавање и истовар између серија
- лако се чисти
Сигурност
- Једноставан и сигуран за покретање
- Екстракција без растварача или на бази растварача (вода, етанол, биљна уља, глицерин, итд.)
- Нема високих притисака и температура
- Доступни су системи отпорни на експлозију са АТЕКС сертификатом
- Једноставан за контролу (такође преко даљинског управљача)
Растварачи за ултразвучну екстракцију
Изаберите идеалан растварач за ваш процес екстракције: вода, мешавина воде и алкохола, изопропил алкохол, хексан, етанол, метанол, бутан, биљна уља, глицерин,
нетоксични растварачи као и било који други стандардни растварачи су компатибилни са ултразвучном екстракцијом.
Ултразвучна екстракција хладном водом: Иако је вода технички растварач, такозвани универзални растварач, екстракција на бази воде се генерално сматра екстракцијом без растварача. Ултразвучна екстракција без растварача не захтева никакве стране супстанце. Муља воде и биљног материјала се обрађује ултразвуком како би се разбили ћелијски зидови биљке тако да се биоактивни молекули ослобађају у воду (растварач). Соникација је чиста механичка метода, која хемијски не мења сировину и екстракт. Због тога је ултразвучна екстракција пожељна техника за производњу висококвалитетних ботаничких екстраката.
ултрасоникатор типа сонде УИП1000хдТ са мешалицом за производњу биљних екстраката као што су канабиноиди (нпр. ЦБД, ТХЦ, ЦБГ)
Табела испод даје вам индикацију приближног капацитета обраде наших ултразвучних екстрактора (серијска и проточна обрада):
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Индустријска инсталација ултразвучног екстрактора УИП4000хдТ за производњу ботаничких екстраката.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи и снабдева ултразвучне екстракторе високих перформанси за лабораторијске, пилотске и индустријске размере.
Литература / Референце
- 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.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.