Ултрасоницатион надмашује друге методе екстракције по брзини
Брза процедура ултразвучне екстракције и из тога резултирајућа уштеда времена у производњи екстракта су једна од многих предности ултразвучне екстракције биоактивних једињења из биљака. Ултразвучна екстракција је научно упоређена са алтернативним техникама екстракције као што су екстракритична екстракција ЦО2, мацерација, топлотни рефлукс, Сокхлет или микроталасна екстракција, а резултати истраживања доказују значајну предност ултразвучне обраде у погледу брзине и приноса екстракције.
Ултрасоницатион као брза екстракција
Ултразвучна екстракција биоактивних једињења је добро позната по својим високим приносима, висококвалитетним екстрактима, кратком времену екстракције, малој потрошњи енергије и могућности рада са веома благим растварачима. Сви ови фактори доприносе изузетној укупној ефикасности ултразвучне екстракције биоактивних састојака из биљног материјала.
У наставку можете пронаћи избор извештаја о научним истраживањима, у којима ултразвучна екстракција (такође екстракција уз помоћ ултразвука / UAE) упоређени су са другим техникама екстракције као што су мацерација, Сокхлет, топлотни рефлукс, суперкритични ЦО2, и микроталасна екстракција.
Ултрасоникатор УП400Ст за брзу екстракцију биљака у серијском режиму
| Апликација за екстракцију | Време ултразвучне екстракције | Време алтернативног метода екстракције | Додатне Информације | Извор |
|---|---|---|---|---|
| Екстракција антоцијана из бобица мирте | 5 мин | 15 мин микроталасна |
Ултрасоницатор УП200С | Гонзалес ет ал., 2019 |
| Болдо оставити екстракцију | 5-30 мин | 15-90 мин мацерација |
Ултрасоницатор УИП1000хдТ „Можемо да видимо да је од 5 до 30 минута соникације, принос еквивалентан приносу конвенционалне мацерације од 15 до 90 минута: UAE захтева трећину времена за екстракцију растворљивог материјала из листова у конвенционалној мацерацији.“ |
Петигни ет ал., 2013 |
| Екстракција укупних фенола и флавоноида из жалфије | 11 мин | 30 мин конвенционална екстракција са шејкером у воденом купатилу на 60ºЦ |
Ултразвучни екстрактори УП100Х, УП400С |
Дент и др., 2015 |
| Екстракција полифенола из листова маслине | 21 мин | 60мин конвенционална екстракција рефлукса топлоте |
Ултрасоницатор УП400С | Добринчић и др., 2020 |
| Екстракција биоактивних фенола из листова Малве силвестрис | 49 мин 48°Ц при 110В |
5 ч екстракција са мешаним слојем на 150 обртаја у минути |
Ултрасоницатор УП200С ХПЛЦ анализа је показала да је концентрација биоактивних фенола значајно порасла (п≺0,05) испод оптималног UAE Услови. |
Бимакр и др., 2017 |
| Екстракција липида из семена зимске диње (Бенинцаса хиспида). | ∼36 мин | Суперкритична екстракција угљен-диоксида у комбинацији са техником промене притиска (SCE-PST) (∼50 мин), суперкритични ЦО2 (∼97 мин), и конвенционална Сокхлет екстракција (∼360 мин) | Поређење суперкритичног угљен-диоксида (сЦО2), екстракција уз помоћ ултразвука (UAE), суперкритична екстракција угљен-диоксида у комбинацији са техником промене притиска (SCE-PST) и Сокхлет екстракција показује да је УАЕ најефикаснија и најбржа техника екстракције. | Бимакр и др. (2015) |
Поређење суперкритичног угљен-диоксида (сЦО2), екстракција уз помоћ ултразвука (UAE), суперкритична екстракција угљен-диоксида у комбинацији са техником промене притиска (SCE-PST) и Сокхлетова екстракција то показује UAE је најефикаснија и брза техника екстракције.
- Висока ефикасност екстракције
- Врхунски приноси екстракције
- брз процес
- Ниске температуре
- Погодно за екстракцију термолабилних једињења
- Компатибилан са било којим растварачем
- Ниска потрошња енергије
- Техника зелене екстракције
- Једноставан и сигуран рад
- Ниски инвестициони и оперативни трошкови
- 24/7 рад под тешким условима
Ултразвучни екстрактори високих перформанси за експресну изолацију једињења
Хиелсцхер-ова најсавременија ултразвучна опрема омогућава брзу екстракцију висококвалитетних био-молекула из биљака. Потпуна контрола параметара процеса као што су амплитуда, температура, притисак и унос енергије омогућавају најефикасније и најблаже услове екстракције који производе неоштећене, високо биоактивне екстракте. Оптимизација параметара ултразвучне екстракције као што су величина честица сировог материјала, тип растварача, однос чврсте материје и растварача и време екстракције могу се оптимизовати за највећу ефикасност и најбоље укупне резултате. Пошто је ултразвучна екстракција метода екстракције која није термичка, може се избећи термичка деградација биоактивних састојака што резултира супериорним квалитетом екстракта.
Све у свему, предности као што су висок принос, кратко време екстракције, ниска температура екстракције и смањени захтеви за растварачем чине ултразвук пожељним методом екстракције.
Ултразвучна техника надмашује микроталасну у екстракцији антоцијанина из бобица мирте. Соникација је три пута бржа од екстракције у микроталасној пећници.
Поређење ултразвучног и конвенционалног са шејкером у воденом купатилу показује значајно смањено време екстракције укупних фенола и флавоноида из жалфије када се користи ултразвучна екстракција. Ултразвучна екстракција захтева само једну трећину времена екстракције са шејкером у воденом купатилу.
Ултразвучна екстракција: успостављена у лабораторији и индустрији
Ултразвучна екстракција се широко примењује за екстракцију било које врсте биоактивног једињења из биљака, гљива, алги, бактерија и ћелија сисара. Ултразвучна екстракција је успостављена као једноставна, исплатива и високо ефикасна која надмашује друге традиционалне технике екстракције већим приносима екстракције и краћим трајањем обраде.
Са доступним лабораторијским, стоним и потпуно индустријским ултразвучним системима, ултразвучна екстракција је данас добро успостављена и поуздана технологија. Хиелсцхер ултразвучни екстрактори су инсталирани широм света у индустријским постројењима за прераду за производњу биоактивних једињења за храну и фармацију.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| 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!
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.
Литература / Референце
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Чињенице које вреди знати
Принцип рада ултразвучне екстракције
Ултразвучна екстракција је широко коришћена метода за изоловање и одвајање биоактивних компоненти из биљних материјала. Пошто је соникација компатибилна са било којом врстом растварача, поступак ултразвучне екстракције може бити оптимално дизајниран у погледу биоактивних једињења (тј. циљаних једињења), њиховог поларитета, растворљивости, осетљивости на топлоту и других фактора. Прилагођавајући процес соникације специфично одређеном једињењу или разним једињењима, може се изабрати најидеалнија подешавања како би се добио екстракт изузетно високог квалитета.
Ултразвучни таласи спојени у течност или кашу стварају интензивне вибрације и акустичну кавитацију. Акустична или ултразвучна кавитација је одређена локалним екстремно високим разликама притиска, смичним силама и млазовима течности. Ове силе разбијају ћелијске зидове, ометају биљне ћелије и интензивирају пренос масе између унутрашњости ћелије и растварача. На тај начин, биоактивни састојци се ефикасно ослобађају у околни растварач, одакле се циљни молекули могу лако изоловати и пречистити (нпр. испаравањем на ротору, дестилацијом паром или ХПЛЦ).
Ултразвучна екстракција из биљних ћелија: микроскопски попречни пресек (ТС) показује механизам деловања током ултразвучне екстракције из ћелија (увећање 2000к)
[извор: Вилкху ет ал. 2011]
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.