Ultrazvučnost nadmašuje druge metode ekstrakcije brzinom
Brza procedura ultrazvučnog vađenja i posledica uštede vremena u proizvodnji ekstrakta jedna su od mnogih prednosti ultrazvučnog vađenja bioaktivnih jedinjenja iz biljaka. Ultrazvučno izvlačenje je naučno upoređivano sa alternativnim tehnikama ekstrakcije kao što su superkritično vađenje CO2, maceration, toplotni refluks, Soxhlet ili mikrotalasna ekstrakcija i rezultati istraživanja dokazuju značajnu prednost ultrazvučnosti u pogledu brzine ekstrakcije i prinosa.
Ultrazvučnost kao procedura brzog izvlačenja
Ultrazvučno vađenje bioaktivnih jedinjenja dobro je poznato po visokim prinosima, ekstraktima visokog kvaliteta, kratkom vremenu ekstrakcije, niskoj potrošnji energije i sposobnosti rada sa veoma blagim rastvaračima. Svi ovi faktori doprinose izuzetnoj ukupnoj efikasnosti ultrazvučnog vađenja bioaktivnih konstituela iz biljnih materijala.
U nastavku možete pronaći izbor naučnoistraživačnih izveštaja, u kojima ultrazvučno vađenje (takođe ultrazvučno potpomognuto vađenje / UAE) upoređivane su sa drugim tehnikama ekstrakcije kao što su maceration, Soxhlet, toplotni refluks, superkritični CO2i vađenje mikrotalasne.
Ultrazvučni UP400St za brzo vađenje botanike u grupnom režimu
| Aplikacija za izdvajanje | Vreme ultrazvučnog izvlačenja | Vreme alternativnog metoda izdvajanja | Dodatne informacije | Izvor |
|---|---|---|---|---|
| Antocianin vađenje iz mirtl bobica | 5 min | 15 min Mikrotalasna |
Ultrazvučni UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo ostavi vađenje | 5-30 min | 15-90 min Maceracija |
ultrazvučni UIP1000hdT "Možemo da vidimo da je od 5 do 30 min sonikacije prinos ekvivalentan prinosu konvencionalne maceracije na 15 do 90 min: UAE zahteva trećinu vremena za vađenje rastvorljivog materijala lišća u konvencionalnoj maceriji." |
Petigny et al., 2013 |
| Vađenje ukupnih fenola i flavonoida iz žalfije | 11 min | 30 min konvencionalno vađenje šejkerom za kupanje u vodi na 60ºC |
Ултразвучни екстрактори УП100Х, УП400С |
Dent et al., 2015 |
| Vađenje polifenola sa maslinovim listom | 21 min | 60min konvencionalno vađenje toplotnog refluksa |
ultrazvučni UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Vađenje bioaktivnih fenolnih listova malve silvestris | 49 min 48°C na 110W |
5 h uznemireno vađenje kreveta u 150 časova |
Ultrazvučni UP200S HPLC analiza je otkrila da se koncentracija bioaktivnih fenolika značajno povećala (p≺0.05) pod optimalnim UAE Uslove. |
Bimakr et al., 2017 |
| Izvlačenje lipida iz Zimske lubenice (Benincasa hispida) Seme | ∼36 min | Superkritično vađenje ugljen-dioksida u kombinaciji sa tehnikom zamaha pritiska (SCE-PST) (∼50 min), superkritični CO2 (∼97 min), i konvencionalno vađenje Soxhleta (∼360 min) | poređenje superkritičnog ugljen-dioksida (sCO2), ultrazvučno potpomognute ekstrakcije (UAE), superkritično vađenje ugljen-dioksida u kombinaciji sa tehnikom zamaha pritiska (SCE-PST) i izvlačenje Soxhleta pokazuje da je UAE najefikasnija i naj brza tehnika ekstrakcije. | Bimakr et al. (2015) |
poređenje superkritičnog ugljen-dioksida (sCO2), ultrazvučno potpomognute ekstrakcije (UAE), superkritično vađenje ugljen-dioksida u kombinaciji sa tehnikom zamaha pritiska (SCE-PST) i izvlačenje Soxhleta pokazuje da UAE je najefikasnija i najhladnija tehnika ekstrakcije.
- Visoka efikasnost ekstrakcija
- Superiorni prinosi za izvlačenje
- Brzi proces
- Niske temperature
- Pogodno za vađenje termolabilnih jedinjenja
- Kompatibilno sa bilo kojim Solventnim
- Potrošnja niske energije
- Zelena tehnika ekstrakcije
- Laka i bezbedna operacija
- Niski investicioni i operativni troškovi
- 24/7 operacija pod jakim dužnošću
Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi za ekspresnu izolaciju jedinjenja
Hielscherova vrhunska ultrazvučna oprema omogućava brzo vađenje visokokvalitetnih bio-molekula iz biljaka. Potpuna kontrola nad parametrima procesa kao što su amplitude, temperatura, pritisak i unos energije omogućavaju najefikasnije i najblaže uslove ekstrakcije koji proizvode neoštećene, visoko bioaktivne ekstrakte. Optimizacija parametara ultrazvučnog izdvajanja kao što su veličina čestica sirovina, tip rastvarača, odnos solid-to-solvent i vreme ekstrakcije mogu se optimizovati za najveću efikasnost i najbolje ukupne rezultate. S obzirom na to da je ultrazvučno vađenje metod ne-toplotnog vađenja, toplotna degradacija bioaktivnih sastojaka može se izbeći što rezultira superiornim kvalitetom ekstrakta.
Sve u svemu, prednosti kao što su visok prinos, kratko vreme izvlačenja, niska temperatura ekstrakcije i smanjeni zahtevi rastvarača čine sonikaciju poželjnim metodom izvlačenja.
Ultrasoniction nadmašuje mikrotalasnu pećnicu u vađenju antocianina iz mirtl bobica. Sonicija je tri puta brža od vađenja mikrotalasne.
Poređenje ultrazvučnog vs konvencionalnog sa šejkerom za kupanje u vodi pokazuje znatno smanjeno vreme ekstrakcije za ukupne fenole i flavonoide iz žalfije kada se koristi ultrazvučno vađenje. Ultrazvučno vađenje zahteva samo trećinu vremena izvlačenja sa šejkerom za kupanje u vodi.
Ultrazvučno izvlačenje: Osnovano u laboratoriji i industriji
Ultrazvučno vađenje se široko primenjuje za vađenje bilo koje vrste bioaktivnog jedinjenja iz botaničke, gljive, algi, bakterija i ćelija sisara. Ultrazvučno izvlačenje je uspostavljeno kao jednostavno, isplativo i veoma efikasno koje izvrsno koristi druge tradicionalne tehnike ekstrakcije većim prinosima ekstrakcije i kraćim trajanjem obrade.
Sa laboratorijskim, vrhunskim i potpuno industrijskim ultrazvučnim sistemima koji su lako dostupni, ultrazvučno izvlačenje je danas dobro utvrđena i pouzdana tehnologija. Hielscher ultrazvučni ekstraktori se postavljaju širom sveta u industrijske prerađivačke objekte za proizvodnju bioaktivnih jedinjenja za proizvodnju hrane i farmaceutskih razreda.
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| батцх tom | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200мЛ / мин | УП100Х |
| 10 до 2000мЛ | 20 до 400мЛ / мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л / мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100Л | 2 до 10Л / мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100Л / мин | УИП16000 |
| Н.А. | веће | кластер УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za mešanje aplikacija, raspršivanje, emulzifikaciju i vađenje na laboratorijskoj, pilotskoj i industrijskoj skali.
Literatura/reference
- 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 вреди знати
Radni princip ultrazvučnog izvlačenja
Ultrazvučno vađenje je široko korišćen metod za izolaciju i razdvajanje bioaktivnih komponenti od biljnih materijala. S obzirom na to da je sonicija kompatibilna sa bilo kojom vrstom rastvarača, ultrazvučna procedura ekstrakcije može biti optimalno dizajnirana u pogledu bioaktivnih jedinjenja (ili ciljnih jedinjenja), njihove polariteta, rastvorljivosti, osetljivosti na toplotu i drugih faktora. Prilagođavajući proces sonikacije posebno određenom jedinjenju ili raznim jedinjenjima, može se izabrati najimeansnija postavka kako bi se dobio ekstrakt izuzetno visokog kvaliteta.
Ultrazvučni talasi u tečnom ili mulju stvaraju intenzivne vibracije i akustičnu kavitaciju. Akustična aka ultrazvučna kavitacija je određena lokalnim ekstremno visokim razlikovanjem pritiska, štićenim silama i tečnim mlaznjacima. Ove sile razbijaju zidove ćelija, remete ćelije povrća i intenziviraju masovni prenos između unutrašnjosti ćelija i rastvarača. Atle se bioaktivni sastojci oslobađaju efikasno u okolni rastvarač, odakle se ciljni molekuli mogu lako izolovati i pročistiti (npr. isparavanjem rotora, parnom destilacijom ili HPLC-om).
Ultrazvučno izdvajanje iz biljnih ćelija: mikroskopski poprečni odeljak (TS) prikazuje mehanizam delovanja tokom ultrazvučnog vađenja iz ćelija (uvećanje 2000x)
[izvor: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od Лаб до industrijske veličine.