Ultraljudsvatt av eteriska oljor

  • Den konventionella utvinning av eteriska oljor är dyrt och tids krävande.
  • Ultraljud extraktion ger högre avkastning och överlägsen extrakt kvalitet.
  • Ultraljud kan utföras som lösnings medel-eller vatten-baserade utvinning metod. Alternativt kan ultraljudsbehandling kombineras med traditionella extraktionssystem för att förbättra effektivitet och kvalitet.

Hydrodestillation av botaniska extrakt

Ultraljud utvinning är en mycket effektiv teknik för att producera höga utbyten av botaniska extrakt auch som eteriska oljor.Hydrodestillation är en variant av ångdestillation. För hydrodestillationsextraktion blötläggs växtmaterialet under en tid i vatten, varefter blandningen upphettas och flyktiga material transporteras bort i ångan, kondenseras och separeras. Det är en vanlig extraktionsprocess för att separera fytokemiska föreningar från växtmaterial. Ångdestillation är en vanlig teknik för att isolera eteriska oljor, t.ex. för parfymeri.
Eftersom många organiska föreningar tenderar att sönderdelas vid höga ihållande temperaturer, går industrin framåt för att använda alternativa milda bearbetningsmetoder, vilket ger bättre extraktionsresultat (överlägsen kvalitet, högre avkastning). Ultraljud hydrodestillation är en mild, men ändå mycket effektiv extraktionsteknik, som används för att producera eteriska oljor av hög kvalitet.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Eteriska oljor kan effektivt produceras från växter med hjälp av ultraljud-assisterad hydrodestillation.

Ultraljud utvinning och ultraljud hydrodestillation förbättra produktionen av eterisk olja avsevärt.

I den här videon demonstreras ultraljudsutvinning från humhop (humulus lupulus). Med ultraljudsljudaren UP200Ht caryophyllene och andra föreningar utvinns.

Ultraljud Utvinning av humle med UP200Ht med S2614 sond

Video miniatyr

 

Utmaningar med konventionell produktion av eterisk olja

Problem med traditionella extraktionsmetoder såsom ång destillation ligger i de enorma mängder växtmaterial som krävs för att utvinna eteriska oljor i kommersiell skala. För 1kg (2 1/4 lb) av lavendel eterisk olja är ca. 200kg (440lb) av färska lavendel blommor som krävs, för 1 kg Rosen olja är mellan 2,5 och 5 metriska ton rosenblad behövs och för 1 kg citron eterisk olja råvaran består i ca. 3 000 citroner. Därför eteriska oljor är mycket dyra. För Rose absolut priset är runt €20,000 (21, 000US $) per liter.
För att få fördelar när det gäller lönsamhet och konkurrenskraft måste producenter av eteriska oljor genomföra mer effektiva och effektiva extraktionsmetoder. De gynnsamma teknikerna för ultraljud utvinning utmärker traditionella extraktionsmetoder genom milda extraktionsförhållanden, höga utbyten och överlägsen extraktkvalitet. Ultraljudsbehandling kan utföras som lösningsmedelsbaserad eller lösningsmedelsfri extraktion. Alternativt, ultraljud sond-typ utvinning kan kombineras med vanliga extraktionssystem, t.ex. Soxhlet extraktion, Clevenger-extraktion, superkritisk CO2, ohmsk hydrodestillation etc. (Sono-Soxhlet, Sono-Clevenger, Sono-scCO2, ultraljud ohmisk hydrodestillation).

Fördelar med ultraljud utvinning och hydrodestillation

Ultraljudassisterad extraktion och hydrodestillation är numera en etablerad teknik för produktion av eteriska oljor av hög kvalitet. Som icke-termisk extraktionsteknik undviker ultraljudsbehandling termisk nedbrytning av värmekänsliga föreningar. Samtidigt ökar extraktionseffektiviteten och utbytet av eterisk olja avsevärt. Hitta fördelarna med ultraljud eterisk oljeproduktion nedan:

  1. Hög extraktionseffektivitet: Extraktion med hjälp av en sond-typ ultrasonicator isolerar eteriska oljor mer effektivt än traditionella extraktionsmetoder, såsom ångdestillation eller lösningsmedel extraktion. Detta beror på att ljudvågorna orsakar kavitation i vätskan, vilket hjälper till att bryta ner växtmaterialets cellväggar och släppa ut mer av den eteriska oljan.
  2. Kortare extraktionstid: Ultraljud utvinning kan extrahera eteriska oljor på mycket kortare tid än traditionella extraktionsmetoder. Detta beror på att de intensiva ljudvågorna som genereras av en ultraljudssond kan tränga djupare in i växtmaterialet, störa växtcellen med överlägsen effektivitet och därför extrahera den eteriska oljan snabbare och effektivare.
  3. Förbättrad kvalitet på den eteriska oljan: Eftersom ultraljud utvinning är en icke-termisk behandling, Det kan producera eteriska oljor med en högre kvalitet än traditionella utvinning metoder. Detta beror på att ultraljudsvågor kan extrahera den eteriska oljan utan att skada de känsliga aromatiska föreningarna som ger oljan dess doft och terapeutiska egenskaper.
  4. Energieffektiv: Ultraljud utvinning är en energieffektiv metod för utvinning jämfört med traditionella metoder, såsom ångdestillation, vilket kräver mycket energi för att producera ånga.
  5. Miljövänlig: Ultraljud är en ren och miljövänlig extraktionsteknik, eftersom det inte kräver användning av lösningsmedel eller kemikalier, vilket kan vara skadligt för miljön.

Dessa fördelar gör ultraljud eterisk olja utvinning till en mycket effektiv och ekonomisk teknik som erbjuder många fördelar jämfört med traditionella extraktionsmetoder.

Ultraljud extraktion är betydligt effektivare och snabbare än alternativa extraktion tekniker såsom superkritisk koldioxid (SCO2) extraktion och Soxhlet extraktion.

Ultraljud utvinning kräver bara en mycket kort tid genererar bästa utvinning avkastning. Jämförelse av superkritisk koldioxid (sCO2), ultraljudsassisterad extraktion (UAE), superkritisk koldioxidextraktion i kombination med trycksvängningsteknik (SCE-PST) och Soxhlet-extraktion visar att UAE är den mest effektiva och snabba extraktionstekniken.

Arbetsprincip för ultraljud eterisk oljeutvinning

Ultraljud kan genom tillämpas för effektiv eterisk olja utvinning. Ultraljudsvågor isolerar effektivt bioaktiva föreningar inklusive flyktiga eteriska oljor.Ultraljud utvinning har visat sig ge högre utvinning avkastning och minska energiförbrukningen. Arbetsprincipen för ultraljud utvinning är bubbla implosion genereras av ultraljud kavitation. Ultraljud / akustisk kavitation genererar flytande mikrostrålar som förstör de lipidinnehållande körtlarna i växtvävnaden. Därigenom förbättras massöverföringen mellan cell och lösningsmedel och den eteriska oljan frigörs. En stor fördel med dagens moderna ultraljud extraktorer är den exakta kontrollen över driftsparametrarna (t.ex. ultraljud intensitet, temperatur, behandlingstid, tryck, retentionstid etc.). Ökat utbyte av eteriska oljor samt lägre termisk nedbrytning, hög kvalitet och en god arom- och smakprofil är vetenskapligt bevisade (Porto et al. 2009; Asfaw et al. 2005).
Medan andra moderna extraktionstekniker erbjuder endast begränsad kapacitet för uppskalning till industriell produktion, är styrkan att skala upp ultraljudsutvinningen till industriell nivå redan bevisad. Till exempel ökade extraktionsutbytet av eteriska oljor från japansk citrus med 44% jämfört med de traditionella extraktionsmetoderna (Mason et al. 2011).

Sono-Clevenger för utvinning av eteriska oljor. Bild från Pingret et al., 2014.

Clevenger med Ultrasonicator UP200Ht
(©Pingret et al., 2014)

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud batchprocessen för hydrodestillation pre behandling som växtbaserade extraktion

Ultraljud utvinning och hydrodestillation

 

Videon visar en extraktionsprocess med hjälp av Hielscher UP400St sond sond sonikator för extraktion av skuren och torkad rosmarin i en vatten / etanolblandning under kalla temperaturer. Hielscher UP400St är en högpresterande ultraljudsprocessor designad för olika applikationer, inklusive provberedning och extraktionsprocesser.

Rosmarinextraktion med hjälp av en ultraljudshomogenisator UP400St

Video miniatyr

 

Ultraljud förbehandling för utvinning av eteriska oljor

För ultraljud utvinning av eterisk olja från växtmaterial (t. ex. Lavandin, salvia, citrus etc.), en sond-typ ultraljudsbehandling system som UIP2000hdT kan användas för utvinning på bänk, pilot och produktion skala. Extraktionssystemet kan ställas in som ett batch-eller inline-system.
För ultraljud batch utvinning, en behållare med en omgivande kallt vatten bad rekommenderas. Vatten badet gör det möjligt att undvika en oönskad temperaturhöjning och den resulterande nedbrytningen. För Lavandin eterisk olja utvinning, är lavendel blommor extraheras med t. ex. 2L destillerat vatten för en utvinning tid på 30 min. Ultraljud amplituden är inställd på 60%. Efter ultraljud förbehandling, lavendel blomman avlägsnas, och konventionell ång destillation utförs för att extrahera eterisk olja.
För inline utvinning setup, ultraljud processorn ist utrustad med sonotrode och flöde cell. För kylning ändamål är flödet cell reaktorn utrustad med en kyljacka. För ultraljud förbehandling, den urlakade växtmaterial pumpas genom reaktions kammaren där den passerar direkt genom cavitational zonen. En ytterligare fördel med ultraljud inline utvinning är möjligheten att pressa reaktions kammaren för att öka extraktionen effekt.
Ultraljud förbehandling innan hydrodestillation ökar avkastningen av extraherade eteriska oljor och förbättrar utvinning hastighet – vilket resulterar i ett övergripande effektivare förfarande.

Eteriska oljor kan effektivt extraheras av ultraljudsbehandling! www.hielscher.com
 

Fördelar med ultraljud utvinning och hydrodestillation

  • Snabb & effektiv utvinning
  • Icke-termisk, mild process
  • Högkvalitativa extrakt
  • Högt utbyte
  • Fullt aromatiskt spektrum
  • Mindre råvara
  • Grön extraktion
Ultraljud hydrodestillation setup bestående av Hielscher ultraljud sond UP200S och en destillation setup. Denna extraheringsinställning kallas Sono-Clevenger.

Sono-Clevenger med ultraljudssond UP200S: En ultraljudsintensifierad hydrodestillationsinställning för högeffektiv eterisk oljeisolering.
(©Rasouli et al. 2021)

Fallstudie: Ultraljud hydrodestillation av eterisk olja från Satureja khuzistanica

(2021) undersökte extraktionseffektiviteten för eteriska oljor från örtväxten Satureja khuzistanica Jamzad och jämförde traditionell hydrodestillation och ultraljudsintensifierad Clevenger (Sono-Clevenger). De jämförde både extraktionstekniker, hydrodestillation och ultraljud Clevenger, angående isoleringstid, utbyte, och kvaliteten på eteriska oljor erhållna. Resultaten visar att medan de erhållna eteriska oljornas kemiska profil och biologiska egenskaper båda är av jämförbar hög kvalitet, förbättrar ultraljudsutvinningsmetoden effektiviteten för eterisk oljeisolering med upp till 40%. Svepelektronmikrografen (SEM) bilder av de behandlade Satureja-bladen avslöjar en effektivare störning av växtcellväggar genom ultraljud. Som ett resultat observerades en förbättring av utvinning av eterisk olja med cirka 40% jämfört med konventionell hydrodestillationsmetod.
Denna studie understryker resultaten av många andra rapporter, där ultraljud förbehandling före hydrodestillation har undersökts och visat att sond-typ ultraljud förbättrar både kvaliteten och kvantiteten av eterisk olja samtidigt minska utvinningstiden och energiförbrukningen jämfört med konventionella tekniker.
 

Sono-Clevenger är ultraljudsintensifierad hydrodestillationsmetod, vilket ger högre eteriska oljeutbyten inom kortare bearbetningstid.

Jämförelsen av extraktionsutbytet som en funktion av tiden för hydrodestillation och sono-clevenger-metoden: Ultraljud eterisk olja utvinning med en Sono-Clevenger ger högre utbyten av eterisk olja inom en kortare extraktionstid.
(©Rasouli et al. 2021)

 
 

SEM av Satureja-blad: (A) efter hydrodestillation i 4 timmar, och (B) efter sono-clevenger-behandling i 60 minuter. Den kortare Sono-Clevenger-behandlingen ger en bättre cellstörning och därmed högre eterisk oljeavkastning.
(©Rasouli et al. 2021)

 

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud extraktorer för eterisk olja hydrodestillation

Hielscher power ultraljud extraktorer finns tillgängliga för bänk-top, pilotanläggning och industrianläggning installationer. Våra ultraljud processorer är exakt kontrollerbara och kan leverera mycket höga amplituder (upp till 200μm för industriella ultrasonicators, högre amplituder på begäran) för att generera ett intensivt akustiskt fält. Alla våra ultraljudsenheter, från labb till industriella system, är byggda för 24/7 drift under tunga förhållanden.
Hielscher ultraljud extraktorer kan testas på bänk-top skala för genomförbarhetstester och processoptimering. Därefter kan alla processresultat linjärt skalas till full industriell produktion. Vår långa erfarenhet av ultraljudsbehandling gör att vi kan konsultera och hjälpa våra kunder från första tester och processoptimering till genomförandet av en högeffektiv industriell verksamhet.
Besök vårt tekniska laboratorium och processcenter för att utforska möjligheterna hos Hielscher ultraljudssystem!
Våra robusta ultraljudssystem kan användas för batch och inline ultraljudsbehandling. För produktion av eterisk olja kan en synergistisk kombination uppnås genom att installera en ultraljudssond i en konventionell hydrodestillationsinställning. Eftermontering av befintliga produktionslinjer kan också enkelt göras.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
15 till 150L 3 till 15 liter/min UIP6000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljud extraktorer, eterisk olja hydrodestillation protokoll och pris. Vi kommer gärna att diskutera din estraktionsprocess med dig och erbjuda dig en ultraljudssond som uppfyller dina extraktionskrav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Soxhlet kombinerat med ultraljudsbehandling leder till hög avkastning och kortare utvinning gånger (Klicka för att förstora!)

Ultrasonicator UP200Ht med Soxhlet extraktionsapparat.
(©Djenni, et al., 2012)



Litteratur / Referenser

Fakta Värt att veta

Framgångs rikt extraheras av Ultrasonics

Följande växtmaterial och växt vävnader är bevisat att ultraljud extraktion uppnår förbättrad utvinning resultat. Ultraljud extraktion ger högre avkastning, hög kvalitet extrakt med en komplett förening/arom profil och full smak spektrum.
örter & blad: grönmynta, mynta, Stevia, Cannabis, humle, basilika, timjan, peppar, oregano, salvia, fänkål, persilja, eukalyptus, Oliv, grönt te, svart te, Boldo, tobak, pepparmynta, mejram, etc.
Blommor (Attars): ros, lavendel, ylang-ylang, jasmin, patchouli, tuberose, Mimosa, etc.
Frukter: apelsin, citrus, citron, hallon, tomat, äpple, blåbär, blåbär, mandarin, Druvor, Oliv, Jujube, etc.
Kryddor: SaffranKoriander Ingefära, lager blad, muskot, kanel, gurkmeja, vanilj, Krydd nejlika, muskot, Mace etc.
Trä & bark: Agarwood, ek, sandelträ, cederträ, tall, kanel bark, etc.

De botaniska extrakt innehåller hela spektrumet av aktiva föreningar och fytokemikalier så att den eteriska oljan innehåller lipider, terpener och terpenoider, fenoler, alkaloider, flavonoider, karbonyl föreningar, antioxidanter, vitaminer, pigment, enzymer, Etc.
Exempel på extraherade molekyler: monoterpener och monoterpenoider, sesquiterpener, limonen, carvone, a-pinen, limonen, 1,8-cineol, CIS-ocimene, trans-ocimene, 3-oktanon, betakaroten, α-pinen, kamfer, camphene, β-pinen, myrcene, para-cymene, Limonene, γ-terpinene, Linalool, myrtenol, myrtenal, carvone.
Eteriska oljor visar antioxidant och antimikrobiella effekter, vilket gör dem förutom deras arom och smak en gynnsam ingrediens för livsmedel och medicinska produkter, alltför.
Eteriska oljor, t. ex. från lavendel, pepparmynta och eukalyptus, framställs oftast genom ång destillation. Rå växtmaterial såsom blommor, löv, trä, bark, rötter, frön och peeling utvinns genom vatten destillation medan blötläggas och kokt med vatten i en destillations apparat.

vatt

För hydrodestillation differentieras två former: vatten destillation och ång destillation.
För isolering av eteriska oljor genom vatten destillation, är växtmaterialet placeras i vatten som skall kokas. För ång destillation injiceras ångan i/genom växtmaterialet. På grund av påverkan av varm vatten och ånga, är eterisk olja frigörs från lipidkörtlar i växten vävnad. Avdungringen bevattnar ånga bär oljan ut ur växtmaterialet. Efteråt kondenseras ångan i en kondensor genom indirekt kylning med vatten. Från kondensorn rinner det destillerade extraktet (eterisk olja) in i en separator, där oljan separerar automatiskt från destillat vattnet.

extraktion av lösnings medel

På grund av effektivitet, de flesta eteriska oljor, e.g. för parfym och doft industrin, produceras av lösnings medels utvinning, med hjälp av flyktiga lösnings medel, e.g. hexan, di-metylenklorid, eller Petroleum eter. De främsta fördelarna med vätskeextraktion över destillation är att en enhetlig temperatur (ca 50 ° c) kan upprätthållas under processen. Eftersom högre temperaturer resultera i nedbrytning av eterisk olja föreningar, lösnings medel-extraherade oljor kännetecknas av en högre fullständighet av deras flyktiga föreningar och en mer naturlig lukt.
Superkritisk CO2 har visat sig vara ett utmärkt organiskt lösnings medel, också och är därför en annan alternativ metod för utvinning av aromatiska oljor från växter.

Extraktion lösnings medel

Traditionella organiska lösnings medel för utvinning omfattar bensen, toluen, hexan, dimetyleter, petroleum eter, di-metylenklorid, etylacetat, aceton eller etanol.
Etanol används för att extrahera doftande föreningar från torra vegetabiliska material, samt från oren oljor eller betong som har producerats först genom organiska lösnings medel extraktion, uttryck, eller enfluerage. Etanol extrakt från torra material kallas tinkturer. Tinkturer är inte att förväxla med etanol tvättar, som utförs för att rena oljor och betong för att få absolutes.
När vatten används som extraktionsvätska, processen kallas en lösnings medels fri extraktion.

Eteriska oljor

Eteriska oljor framställs genom extraktion från växtmaterial. Som rå materiell olik sort av växt delar kan användas, e.g. blommor (e.g. ro, jasmin, nejlika, Krydd nejlika, Mimosa, rosmarin, Lavander), lämnar (e.g. mynta, Ocimum spp., citron gräs, jamrosa), lämnar och stjälkar (e.g. geranium, patchouli, petitgrain, Verbena, kanel), bark (t. ex. kanel, kassia, Canella), trä (t. ex. cederträ, sandal, tall), rötter (t. ex. Angelica, Sassafras, vetiver, Saussurea, valeriana), frön (t. ex. fänkål, koriander, kummin, dill, muskot), frukter (bergamott, apelsin, citron t. ex. ingefära, kalamus, Curcuma, Orris) och tandkött eller oleoresinexudations (t. ex. balsam av Peru, Myroxylon balsamum, storax, myrra, benzoin).

Betong och absolut

Betong är termen för halv fasta massan som erhålls genom lösnings medels utvinning av färskt växtmaterial. Det färska växtmaterialet utvinns mesta dels med hjälp av icke-polära lösnings medel som bensen, toluen, hexan, petroleum eter. Efter extraktionsprocessen avdunsta lösnings medlet, så att en semi-solid rester av eteriska oljor, vaxer, hartser och andra lipofila (hydrofoba) fytokemikalier erhålls. Detta är den så kallade betongen.
För att få en absolut från betong, måste betongen behandlas med en stark alkohol där vissa bestånds delar kan upplösas.

Ultraljud produktion av Nanoemulsions

Intresset för att använda nanoemulsioner som leverans system för lipofila livsmedelsingredienser, som bärare för aktiva föreningar i läkemedel och kosmetika växer kraftigt på grund av deras höga optiska klarhet, god fysisk stabilitet och förmåga att öka bio tillgängligheten. Ultraljud emulgering förbereder stabila mikro-och nano-emulsioner som garanterar bästa resultat i produkten.
Klicka här för att lära dig mer om ultraljud emulgering!


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.


Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.