Probe-typ ultraljud kan förbättra konventionell hexan utvinning genom att intensifiera processen och göra den betydligt effektivare. Ultraljud utvinning förbättrar massöverföring och stör celler för att frigöra riktade bioaktiva ämnen i lösningsmedlet, vilket resulterar i högre extraktionsutbyten jämfört med konventionella metoder ensam. Ultraljudassisterad extraktion är mycket effektiv för att öka utbytet av oljeutvinning, inklusive rapsolja och linfröolja, vilket resulterar i en högkvalitativ fettsyrasammansättning och högre innehåll av bioaktiva komponenter.

Hexan extraktion förbättras av Power Ultraljud

Ultraljud utvinning är en process intensifiera metod som kan förbättra fast-vätska och lösningsmedel extraktion processer avsevärt.

 

 

Begränsningar av konventionell hexanextraktion

Hexanextraktion är en vanlig teknik som används för att extrahera organiska föreningar, särskilt icke-polära ämnen, från olika källor såsom växter, frön eller jord. Hexan är ett kolvätelösningsmedel som är mycket effektivt vid upplösning och extraktion av lipider, oljor och andra icke-polära föreningar. Hexan används ofta för oljeutvinning på grund av dess lösliga förmåga för icke-polära föreningar (t.ex. oljor), lätt efterföljande oljeseparation och en smal kokpunkt (63-69 ° C).
Effektiviteten hos hexanextraktionsprocesser kan emellertid variera kraftigt beroende på råmaterial och extraktion: Extraktionsutbyte och extraktionstid är till stor del korrelerade. Detta innebär att för ett högt extraktutbyte krävs en längre retentionstid för biomassan i hexanlösningsmedlet. En annan begränsande faktor är ofta den otillräckliga penetrationen av hexan i biomassans matris. Styva cellulära strukturer är mestadels fuktade med hexan på ytan, medan cellens inre endast delvis kommer i kontakt med hexan. Sådan otillräcklig penetration resulterar i en ofullständig extraktionsprocess eftersom de riktade ämnena såsom lipider (dvs. fettsyror, fetter, oljor) förblir i cellmatrisens inre.

Lösningen: Ultraljud intensifierad hexan extraktion

Sond-typ ultraljudsbehandling, även känd som ultraljud sond ultraljudsbehandling, är en metod som använder högintensiva ultraljud vågor för att skapa akustiska kavitation bubblor i ett flytande medium. Dessa bubblor kollapsar snabbt, genererar intensiva lokaliserade energifält och skapar mikroturbulenser och högskjuvningskrafter i lösningsmedlet.
På grund av dessa ultraljud genererade energitäta förhållanden, sond-typ ultraljudsbehandling kan intensifiera och förbättra hexan utvinningsprocessen på flera sätt:

• Förbättrad massöverföring: Ultraljudsbehandling förbättrar massöverföring mellan det fasta provet och lösningsmedlet. Mikroturbulensen och den snabba kollapsen av kavitationsbubblor skapar starka skjuvkrafter och lokaliserade tryckförändringar. Detta stör gränsskiktet runt det fasta provet, vilket främjar frisättningen av målföreningarna i lösningsmedlet, vilket förbättrar extraktionseffektiviteten.
• Accelererad extraktion: Ultraljudsbehandling accelererar extraktionskinetiken genom att öka kontaktytan mellan lösningsmedlet och det fasta provet. Kavitationsbubblorna ger omrörning och skapar en homogeniserad blandning, vilket säkerställer att lösningsmedlet kommer i nära kontakt med hela ytan av det fasta materialet, vilket leder till snabbare extraktionshastigheter.
• Störning av cellstrukturer: I växtbaserade extraktioner kan ultraljudsbehandling störa cellulära strukturer, såsom cellväggar och membran, vilket underlättar frisättningen av intracellulära komponenter. Detta möjliggör effektivare extraktion av lipider och andra målföreningar som kan vara inneslutna i cellerna.
• Minskad extraktionstid: Genom att kombinera den ökade massöverföringen och accelererad extraktionskinetik kan sond-typ ultraljudsbehandling avsevärt minska den extraktionstid som krävs för att uppnå önskat utbyte. Detta kan vara särskilt fördelaktigt när du bearbetar stora volymer prover eller arbetar med tidskänsliga applikationer.

På grund av dessa förbättrade processfaktorer, sond-typ ultraljud kan förbättra hexan utvinning avsevärt. Ultraljud hexan utvinning kan optimeras baserat på de specifika föreningar och volymer som extraheras. Ultraljudsintensitet (amplitud), varaktighet, temperatur, tryck och extraktionsinställningen kan justeras till optimala extraktutbyten inom en förkortad extraktionsperiod.

 
Exempel på ultraljud-assisterad hexan extraktion

• alger olja
• Vegetabiliska oljor (soja, lin, raps, solros, riskli etc.)
• Eteriska oljor
• Caryophyllene
• Vaniljoleoresin från vaniljstänger
• Lutein från äggula
• Astaxantin från alger
• Avfettning av insekter

 
 

Ultraljud-intensifierad Soxhlet-extraktion med hexan som lösningsmedel

Ultraljud-intensifierad Soxhlet utvinning är en process som kombinerar traditionell Soxhlet utvinning med ultraljud vågor för att förbättra effektiviteten i extraktionsprocessen. Soxhlet extractio är ett förfarande som vanligen används i laboratorier och för produktion av mindre extraktvolymer, såsom eteriska oljor eller vissa bioaktiva föreningar.
Hexan är ett vanligt lösningsmedel för denna process, eftersom det är effektivt vid extraktion av lipider från olika källor, inklusive fröoljor, algolja samt lipidbaserade bioaktiva föreningar. Ultraljud stör cellstrukturer och främjar fast-flytande extraktion genom ökad massöverföring och frisättning av föreningar i lösningsmedlet. Eftersom lösningsmedlet som hexan kan tränga in i det fasta materialet bättre och lösa oljorna (lipider, fettsyror) effektivt. Följaktligen accelereras extraktionsprocessen, vilket minskar den tid som krävs för att extrahera de önskade föreningarna. Dessutom kan användningen av ultraljud minska mängden lösningsmedel som krävs, vilket gör det till ett mer miljövänligt alternativ.
 

 

Ultraljud utvinning möjliggör användning av mildare, giftfria lösningsmedel

Ultraljud förbättrar inte bara hexanutvinning, det gör det också möjligt att använda mildare, giftfria lösningsmedel som etanol, vattenhaltig etanol, vatten eller naturliga djupa eutektiska lösningsmedel (DES, NADES). Den mycket effektiva cellstörningen och massöverföringen som tillhandahålls av ultraljud sond-typ extraktorer ger utmärkta resultat med mildare lösningsmedel. Därigenom, ultraljud utvinning i kombination med mildare, giftfria, miljövänligare lösningsmedel möjliggör för högkvalitativa livsmedelskvalitet extrakt, kostnadsbesparingar och en grön extraktionsprocess.

Högpresterande ultrasonicators för förbättrad hexan utvinning

Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och levererar högpresterande ultraljud extraktorer, som enkelt kan integreras i befintliga hexan utvinning anläggningar eller Soxhlet extraktorer. Förutom leverans, installation, underhållsservice konsulterar och guidar Hielscher sina kunder under genomförbarhetstester, processoptimering och anläggningsdesign till den slutliga installationen och idrifttagningen av extraktionsprocessen.
Stora fördelar med Hielscher ultrasonicators är full process kontroll, linjär skalbarhet, och förmågan hos alla industriella ultraljud processorer att leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. Höga amplituder är särskilt viktiga när det gäller utvinning av hårdare cellstrukturer som frön och kärnor.
Vår tekniska personal och vårt fullt utrustade processlaboratorium hjälper dig med kunskap och vägledning!

Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielscher ultrasonicators är kända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integration av våra ultrasonicators i industrianläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultrasonicators med state-of-the-art teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: