Ultraljudsextraktion och dess arbetsprincip
Ultraljud extraktion är den föredragna tekniken för att isolera bioaktiva föreningar från växter. Ultraljudsbehandling uppnår en fullständig extraktion och därmed överlägsen extrakt utbyten erhålls i en mycket kort extraktionstid. Att vara en sådan effektiv extraktionsmetod är ultraljud extraktion kostnads- och tidsbesparande, samtidigt som det resulterar i högkvalitativa extrakt, som används för livsmedel, kosttillskott och läkemedel.
Ultraljud extraktion
Ultraljudsextraktion används inom livsmedels-, näringstillskotts- och läkemedelsindustrin för att frigöra bioaktiva föreningar som vitaminer, polyfenoler, polysackarider, cannabinoider och andra fytokemikalier från växter. Den ultraljudsassisterade extraktionen är baserad på arbetsprincipen för akustisk eller ultraljudskavitation.
- Höga skördar
- Överlägsen kvalitet
- Fullständiga Spektrum Extrakt
- Snabb process
- Kompatibel med alla lösningsmedel
- Enkel och säker att använda
- Linjär skalbarhet
- miljövänlig
- Snabb ROI

Ultraljud sond UP400St för extraktion av botaniska föreningar för framställning av tinkturer och botaniska infusioner.
Hur fungerar akustisk kavitation?
Ultraljudsextraktion uppnås när ultraljudsvågor med hög effekt och låg frekvens kopplas samman till en slurry bestående av botaniskt material i ett lösningsmedel. Ultraljudsvågor med hög effekt kopplas via en ultraljudsprocessor av sondtyp in i uppslamningen. Högenergetiska ultraljudsvågor färdas genom vätskan och skapar omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler, vilket resulterar i fenomenet akustisk kavitation. Akustisk kavitation eller ultraljudskavitation leder lokalt till extrema temperaturer, tryck, uppvärmnings-/kylhastigheter, tryckskillnader och höga skjuvkrafter i mediet. När kavitationsbubblor imploderar på ytan av fasta ämnen (t.ex. partiklar, växtceller, vävnader etc.), genererar mikrostrålar och interpartiklulära kollisioner effekter som ytflagning, erosion, partikelnedbrytning, sonoporation (perforering av cellväggar och cellmembran) och cellstörningar. Dessutom skapar implosionen av kavitationsbubblor i flytande medier makroturbulens och mikroblandning. Ultraljudsbestrålning representerar ett effektivt sätt att förbättra massöverföringsprocesser, eftersom ultraljudsbehandling resulterar i kavitation och dess relaterade mekanismer såsom mikros-rörelse av flytande strålar, kompression och dekompression i materialet med påföljande störning av cellväggar, samt höga uppvärmnings- och kylningshastigheter.
Sond-typ ultraljudsapparater kan generera mycket höga amplituder, vilket är nödvändigt för att generera effektfull kavitation. Hielscher Ultrasonic tillverkar högpresterande ultraljudsutdrag, som enkelt kan skapa amplituder på 200 μm i kontinuerlig 24/7 drift. För ännu högre amplituder erbjuder Hielscher specificerade sonotroder (sonder) med hög amplitud.
Trycksättningsbara ultraljudsreaktorer och flödesceller används för att intensifiera kavitationen. Med ökande tryck blir kavitation och kavitationsskjuvkrafter mer destruktiva och förbättrar därmed ultraljudsextraktionseffekterna.
Effekter av ultraljud extraktion
Ultraljud cellstörning och ökning av massöverföring
Ultraljud kan hjälpa extraktionsprocesser både genom cellstörning och genom att förbättra massöverföringen i gränsskiktet som omger den fasta matrisen.
Sonoporation, perforering av cellväggar och membran, förbättrar permeabiliteten hos cellväggarna och membranen och är ofta ett mellansteg innan cellerna störs helt av ultraljudsbehandling.
De mekaniska effekterna av ultraljudsinducerad kavitation, såsom värme- och tryckskillnader, stötvågor, skjuvkrafter, vätskestrålar och mikroströmning, intensifierar penetrationen av lösningsmedlet i cellens inre och förbättrar massöverföringen mellan cell och lösningsmedel så att de intercellulära materialen överförs till lösningsmedlet.

Homogenisator med ultraljud UIP2000hdT (2 kW) med kontinuerligt omrörd satsreaktor
Utrustning för extraktion med ultraljud
Hielscher Ultrasonics-processorer är högpresterande extraktionssystem, som är enkla och säkra att använda. I enlighet med ditt råmaterial, processkapacitet och produktionsmål, erbjuder Hielscher dig den mest lämpliga ultraljudsapparaten. Vår produktportfölj sträcker sig från kompakta, kraftfulla handhållna ultraljudsapparater över bänksystem till fullt industriella ultraljudsenheter som kan bearbeta flera ton per timme.
Hielscher Ultrasonics extraktorer kan användas för batch och kontinuerlig inline extraktion och kan användas i kombination med vilket lösningsmedel som helst.
Olika tillbehör som sonotroder (sonder) i olika storlekar och former, boosterhorn, flödesceller med olika volymer och geometrier, pluggbara temperatur- och trycksensorer och många andra prylar finns tillgängliga för att montera den perfekta ultraljudsinställningen för din extraktionsprocess.
Alla våra digitala modeller är utrustade med intelligent programvara som gör att du kan justera, övervaka och ställa in extraktionsparametrar. På grund av den exakta kontrollen över amplitud, ultraljudsbehandling tid och arbetscykler, kan optimala processresultat såsom överlägsen avkastning och högsta extraktkvalitet uppnås. Den automatiska dataregistreringen av ultraljudsbehandlingsprocessen är grunden för processstandardisering och reproducerbarhet / repeterbarhet, som krävs för Good Manufacturing Practices (GMP).
Hielscher Ultrasonics industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
---|---|---|
1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!

Ultraljudshomogenisatorer med hög effekt från labb till pilot och industriell skala.
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta som är värda att veta
Botaniska extrakt
Botaniska extrakt är bioaktiva föreningar som isoleras från växtmaterial som örter, blommor, blad, stjälkar, rötter och andra växtdelar. Bioaktiva föreningar som vitaminer, antioxidanter, polyfenoler, polysackarider, cannabinoider och andra växtmolekyler används som funktionella livsmedelstillsatser, nutraceuticals, cosmeceuticals, läkemedel samt naturliga färgämnen.