Ултразвучна екстракција – свестрана и применљива на било који биљни материјал
Могу ли да користим свој ултразвучни уређај са сондом за екстракцију канабиса и псилоцибина? Одговор је: Да! Свој ултразвучни уређај можете користити за бројне различите сировине како бисте произвели висококвалитетне екстракте. Предност технике ултразвучне екстракције лежи у њеној компатибилности са готово сваком биљном сировином и растварачем. Зато ултразвучна екстракција даје високе приносе за кратко време обраде, како за поларне тако и за неполарне молекуле.
Екстракција поларних и неполарних молекула ултразвуком
Степен екстрактабилности биоактивних једињења одређују различити фактори, као што су околне ћелијске структуре или поларност циљног молекула.
„Слично се раствара у сличном“
Растворљивост на молекулском нивоу генерално се може поделити у две различите категорије: поларну и неполарну.
Поларни молекули имају позитивно + и негативно – наелектрисане крајеве. Неполарни молекули готово да немају наелектрисање (нулто наелектрисање) или је наелектрисање уравнотежено. Растварачи се сврставају у ове категорије и могу, на пример, бити јако, средње или слабо поларни или неполарни.
Као што израз „Слично се раствара у сличном“ наговештава, молекули се најбоље растварају у растварачу исте поларности.
Поларни растварачи растварају поларна једињења. Неполарни растварачи растварају неполарна једињења. У зависности од поларности биљног једињења, мора се изабрати одговарајући растварач са великом способношћу растварања.
Ултразвучни екстрактор UP400St (400 вати) за израду висококвалитетних биљних екстраката, нпр. од конопље, марихуане, печурака и биља.
Липиди и масти су неполарни молекули. Фитохемикалије као што су главни канабиноиди (CBD, THC), терпени, токофероли, хлорофил A и каротеноиди представљају такве неполарне молекуле. Водени молекули као што су псилоцибин, антоцијанини, већина алкалоида, хлорофил B, витамин C и витамини групе B представљају врсте поларних молекула.
То значи да треба да изаберете различите раствараче за екстракцију канабиса и псилоцибина, јер су молекули канабиноида неполарни, док су молекули псилоцибина поларни. Сходно томе, поларност растварача је битна. Поларни молекули, као што је фитохемикалија псилоцибин, најбоље се растварају у поларним растварачима. Познати поларни растварачи су, на пример, вода или метанол. Неполарни молекули се, с друге стране, најбоље растварају у неполарним растварачима као што су хексан или толуен.
Ултразвучна екстракција било које фитохемикалије уз избор идеалног растварача
Предност ултразвучног екстрактора је његова компатибилност са готово сваком врстом растварача. Систем за ултразвучну екстракцију можете користити са поларним и неполарним растварачима.
Код неких сировина, као што су лековите печурке, двостепени поступак екстракције често доноси предности, при чему се ултразвучна екстракција изводи узастопно поларним и неполарним растварачем. Таква двостепена екстракција ослобађа обе врсте молекула, и поларне и неполарне.
Вода је поларни растварач; други поларни растварачи укључују ацетон, ацетонитрил, диметилформамид (DMF), диметилсулфоксид (DMSO), изопропанол и метанол.
Напомена: Иако је вода технички растварач, екстракција на бази воде се у лаичком говору често назива екстракцијом без растварача.
Етанол, ацетон, дихлорметан итд. сврставају се у средње поларне раствараче, док су n-хексан, етар, хлороформ, толуен итд. неполарни.
Етанол – свестрани растварач за екстракцију биљног материјала
Етанол, растварач који се широко користи за екстракцију биљних сировина, јесте растварач средње поларности. То значи да етанол има својства за екстракцију и поларних и неполарних једињења. Способност екстракције поларних и неполарних једињења чини етанол идеалним растварачем за екстракте широког спектра, какви се често производе од биљних сировина као што су конопља, канабис и друге биљке, при чему се екстрахују различите фитохемикалије како би се постигао такозвани ефекат заједничког деловања. Ефекат заједничког деловања описује дејство различитих биоактивних једињења у комбинацији, које доводи до знатно израженијих ефеката повољних по здравље. На пример, екстракт конопље широког спектра садржи различите канабиноиде као што су канабидиол (CBD), канабигерол (CBG), канабинол (CBN), канабихромен (CBC), терпене, терпеноиде, алкалоиде и друге фитохемикалије, које делују у комбинацији и на холистички начин појачавају благотворне ефекте екстрахованих материја.
Једноставан прелазак са једне биљне сировине на другу
Прелазак са једне шарже биљних сировина на другу једноставан је и брз.
За ултразвучну шаржну екстракцију једноставно припремите суспензију која се састоји од (осушеног) мацерираног биљног материјала, нпр. конопље у етанолу. Уроните ултразвучну сонду (познату и као сонотрода) у посуду и обрађујте ултразвуком током утврђеног времена. Након соникације, извадите ултразвучну сонду из шарже. Чишћење ултразвучног уређаја је једноставно и траје само један минут: обришите сонотроду да бисте уклонили честице биљног материјала, а затим користите функцију CIP (чишћење на месту) ултразвучног уређаја. Уроните сонотроду у лабораторијску чашу са водом, укључите уређај и оставите га да ради 20–30 секунди. Тако се ултразвучна сонда сама чисти.
Сада сте спремни да обрадите следећу шаржу ради екстракције друге биљне сировине, попут псилоцибина у води.
Слично томе, ултразвучни системи за линијску обраду опремљени проточном ћелијом чисте се помоћу механизма CIP. Довођење воде у проточну ћелију док ултразвук ради углавном је довољно за чишћење. Наравно, можете додати малу количину средстава за чишћење (нпр. ради лакшег уклањања уља).
Ултразвучни екстрактори могу се универзално користити за било коју врсту биоактивних једињења и растварач чија им поларност одговара.
MultiSonoReactor са 4x 4kW за производњу биљних екстраката у великим размерама (масовну производњу).
- Већи принос
- Висок квалитет
- Без термичке разградње
- Брза екстракција
- Једноставно и безбедно руковање
- Еколошка екстракција
Ултразвучни екстрактор UIP2000hdT (2000 вати) за производњу потпуно природних, органских екстраката канабиса, биљака, печурака итд.
Пронађите најбољи ултразвучни уређај високих перформанси за своје потребе екстракције
Екстрактори Hielscher Ultrasonics добро су утемељени у области екстракције биљних сировина. Произвођачи екстраката – од малих произвођача екстраката у малим серијама до великих произвођача са масовном производњом – у широком асортиману опреме Hielscher проналазе идеалан ултразвучни уређај за свој производни капацитет. Постројења за шаржне процесе, као и за континуиране линијске процесе, лако су доступна, брзо се инсталирају, а руковање њима је безбедно и интуитивно.
Највиши квалитет – пројектовано и произведено у Немачкој
Софистицирани хардвер и паметни софтвер ултразвучних уређаја Hielscher осмишљени су да гарантују поуздане резултате ултразвучне екстракције из ваших биљних сировина, уз поновљиве исходе и једноставно, безбедно руковање. Конструисани за рад 24/7, уз високу робусност и мале захтеве за одржавањем, ултразвучни екстрактори Hielscher представљају поуздано и практично решење за произвођаче биљних екстраката.
Екстрактори Hielscher Ultrasonics користе се широм света у производњи висококвалитетних биљних екстраката. Ултразвучни уређаји Hielscher, који доказано производе висококвалитетан екстракт, користе се не само код мањих произвођача екстраката у малим серијама већ углавном у индустријској производњи екстраката и додатака исхрани са широком комерцијалном дистрибуцијом. Захваљујући робусности и малим захтевима за одржавањем, ултразвучни процесори Hielscher могу се лако инсталирати, користити и надзирати.
Аутоматско бележење података
Да би се испунили стандарди производње додатака исхрани и терапијских средстава, производни процеси морају се детаљно пратити и бележити. Дигитални ултразвучни уређаји компаније Hielscher Ultrasonics имају функцију аутоматског бележења података. Захваљујући овој паметној функцији, сви важни параметри процеса, као што су ултразвучна енергија (укупна и нето енергија), температура, притисак и време, аутоматски се чувају на уграђеној SD картици чим се уређај укључи. Праћење процеса и бележење података важни су за континуирану стандардизацију процеса и квалитет производа. Приступом аутоматски забележеним подацима о процесу можете прегледати претходне циклусе соникације и проценити резултат.
Још једна функција која олакшава употребу јесте даљинско управљање нашим дигиталним ултразвучним системима путем веб-прегледача. Путем даљинског управљања у веб-прегледачу можете са било ког места покретати, заустављати, подешавати и пратити свој ултразвучни процесор.
Желите да сазнате више о предностима ултразвучне екстракције? Контактирајте нас сада да разговарамо о вашем процесу производње биљних екстраката! Наше искусно особље радо ће вам пружити више информација о ултразвучној екстракцији, нашим ултразвучним системима и ценама!
Зашто је ултразвучна екстракција најбоља метода?
Ефикасност
- Већи приноси
- Брз процес екстракције – у року од неколико минута
- Висококвалитетни екстракти – блага, нетермичка екстракција
- Еколошки прихватљиви растварачи (вода, етанол, глицерин, биљна уља, NADES итд.)
Једноставност
- Прикључите и користите – подешавање и почетак рада у року од неколико минута
- Велики капацитет обраде – за производњу екстраката у великим размерама
- Шаржни или континуирани проточни рад
- Једноставна инсталација и пуштање у рад
- Преносивост / покретљивост – преносиви уређаји или уређаји на точковима
- Линеарно повећање обима производње – додајте још један ултразвучни систем паралелно да бисте повећали капацитет
- Даљинско праћење и управљање – путем рачунара, паметног телефона или таблета
- Није потребан надзор процеса – подесите и покрените
- Високе перформансе – пројектовано за континуирану производњу 24/7
- Робусност и мали захтеви за одржавање
- Висок квалитет – пројектовано и произведено у Немачкој
- Брзо пуњење и пражњење између шаржи
- Лако чишћење
Безбедност
- Једноставан и безбедан рад
- Екстракција без растварача или уз употребу растварача (вода, етанол, биљна уља, глицерин итд.)
- Без високих притисака и температура
- Доступни су системи у противексплозијској изведби са ATEX сертификатом
- Једноставно управљање (и путем даљинског управљања)
- Алги
- Антоцијанина
- Артемисинина
- Астрагалуса
- Багибутија
- Горке диње
- Канабиса
- Чили паприка
- Цимета
- Коре цитрусног воћа
- Какаоа
- Кафе
- Куркумина
- Кава каве
- Воденог сочива
- Зове
- Белог лука
- Ђумбира
- Зеленог чаја
- Хмеља
- Кратома
- Лековитог биља
- Монашког воћа
- Печурака
- Листова маслине
- Нара
- Кверцетина
- Квилаје
- Шафрана
- Стевије
- Дувана
- Ваниле
и још много тога!
Табела у наставку даје вам оквирну представу о капацитету обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| није применљиво | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| није применљиво | већи | група уређаја UIP16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- 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.
Растварачи и њихов поларитет
У табели у наставку наведени су најчешћи растварачи, поређани од најнижег до највишег поларитета.
| Solvent | formula | boiling point (degC) | melting point (degC) | density (g/mL) |
solubility in H2O (g/100g) | relative polarity |
| cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| pentane | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| hexane | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| heptane | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| carbon tetrachloride | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| carbon disulfide | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| p-xylene | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| toluene | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| benzene | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| ether | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| methyl t-butyl ether (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| diethylamine | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-dimethylaniline | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| chlorobenzene | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| anisole | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| ethyl acetate | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| ethyl benzoate | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| dimethoxyethane (glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| methyl acetate | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| chloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-pentanone | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-dichloroethane | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| di-n-butyl phthalate | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| cyclohexanone | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| pyridine | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| dimethylphthalate | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| methylene chloride | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-pentanone | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-butanone | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-dichloroethane | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| benzonitrile | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| acetone | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| dimethylformamide (DMF) | C3H7NO | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-butyl alcohol | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| aniline | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| dimethylsulfoxide (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| acetonitrile | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
| 3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
| 2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
| 2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
| cyclohexanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-octanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
| 2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
| 1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
| i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-hexanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
| 1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
| acetyl acetone | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| ethyl acetoacetate | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
| benzyl alcohol | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| acetic acid | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-aminoethanol | C2H7NO | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| ethanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| diethylene glycol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| methanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| ethylene glycol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| glycerin | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| water, heavy | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| water | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских величина.
