Hielscher Ultrasonics
Vi diskuterar gärna din process.
Ring oss: +49 3328 437-420
Maila oss: [email protected]

Ultraljud Tobak Extraktion

Konventionell tobaksutvinning är en långsam och tidskrävande process som innebär användning av giftiga lösningsmedel vid höga temperaturer, vilket gör processen farlig. Ultraljudsassisterad extraktion av alkaloider från tobak kan köras med vatten eller milda lösningsmedel i en snabb process på några minuter. Ultraljudsextraherade alkaloider som nikotin från tobak frigörs i en snabb och mycket effektiv procedur, vilket ger höga utbyten av ett fullspektrumextrakt (innehållande nikotin, nornikotin, klorogensyra, 5-koffeinylkinsyra, rutin, koffeinsyra och scopoletin, solanesol etc.).

Ultraljud extraktion av tobak

Ultraljudsassisterad extraktion är en snabb, effektiv och bekväm extraktionsmetod, som är baserad på tillämpningen av kraft-ultraljud. Intensiva ultraljudsvågor genererar snabba mikrorörelser och akustisk kavitation i fasta vätskesystem (t.ex. vegetabiliskt material i lösningsmedel, t.ex. tobaksblad i etanol), vilket resulterar i en ökad massöverföring samt en accelererad extraktionsprocess. I jämförelse med andra avancerade extraktionstekniker som superkritisk vätskeextraktion och jonparsextraktion är ultraljudsassisterad extraktion betydligt mer ekonomisk, miljövänligare, säkrare och lättare att använda. Därför är ultraljudsextraktion den föredragna extraktionstekniken för att frigöra bioaktiva föreningar från växter.
Ultraljud extraktion resulterar i ett bredspektrum extrakt, innehållande nikotin, som är den primära alkaloiden med 94–98% av den totala alkaloidhalten i tobak, samt alkaloiderna nornikotin, anabasin, anatabin, kotinin och myosmin.
Läs mer om alkaloidextraktion från växtmaterial med hjälp av en ultraljudsapparat av sondtyp!
 

Ultraljud tobak extraktion med ultrasonicator UP400St (400W) och sonden S24d20L2 för högre nikotinutbyten i kortare bearbetningstid. Ultraljudstobaksextraktion kan köras med milda lösningsmedel och är därmed en grön, miljövänlig metod.

Ultraljudsutdrag UP400ST för extraktion av nikotin från tobaksblad

Miniatyr av video

Hielscher ultraljudsapparat UP400St med sonotrode S24d22L2 för utvinning av nikotin och harmala från tobaksblad.

Ultraljudsbehandling UP400St (400 watt) för extraktion av alkaloider som nikotin, nornikotin, klorogensyra etc. från tobaksblad.

Begäran om information



Full Spectrum Tobaksextrakt med ultraljudsbehandling

Alkaloider som nikotin och nornikotin, klorogensyra, fenoler, solanosol och andra bioaktiva föreningar kan snabbt, effektivt och säkert isoleras med hjälp av ultraljudsextraktion. Den konventionella tobaksextraktionen innebär användning av giftiga lösningsmedel som heptan vid höga temperaturer, vilket gör extraktionsprocessen till en farlig procedur. Hela den konventionella extraktionsprocessen tar ca 24 timmar och är därmed mycket tidskrävande.
Ultraljudsextraktion kan utföras som kallvattenextraktion eller med hjälp av milda lösningsmedel såsom etanol eller etanol-vattenblandning vid rumstemperatur eller något förhöjda temperaturer. Ultraljudsbehandlingen tar några minuter, vilket gör extraktionen till en snabb procedur. Dessutom, med hjälp av vatten eller milda lösningsmedel är processen helt säker och bekväm.

De ultraljudsutarmade tobaksbladen separeras från extraherade föreningar i lösningsmedlet.

De ultraljudsproducerade fullspektrumextrakten innehåller det primära alkaloidnikotinet samt sekundära eller mindre alkaloider såsom anabasin eller 3-(2-piperidinyl)pyridin, anatabin eller 3-(2-1,2,3,6-tetrahydropyridyl)pyridin, kotinin eller 1-metyl-5-(3-pyridyl)-2-pyrrolidinon), 2,3'-dipyridyl eller isonicotein, N-formylnornikotin eller 2-(3-pyridyl)pyrrolidinkarbaldehyd, myosmin eller 3-(1-pyrrolin-2-yl)pyridin, nornikotin eller 3-(pyrrolidin-2-yl)pyridin och beta-nikotin eller 3-(1-metylpyrrol-2-yl)pyridin.

Innehållet av dessa alkaloider varierar beroende på tobaksart och tobaksprodukter. Medan nikotin är den primära alkaloiden med 94–98 % av det totala alkaloidinnehållet, är nornikotin och anatabin de två vanligaste sekundära alkaloiderna, som var och en står för cirka 2 % till 6 % av det totala alkaloidinnehållet i tobak.

Fördelar med ultraljud tobak extraktion:

  • Högre avkastning
  • Hög kvalitet
  • Snabb extraktion
  • Mild, icke-termisk process
  • Vatten eller lösningsmedel
  • enkel & Säker drift
Ultraljudsextraktion används ofta för produktion av botaniska extrakt som CBD från cannabis och hampa. Ultraljud är mycket effektiv och snabb.

Ultraljud extraktion av bioaktiva föreningar från växter

Miniatyr av video

Välj från ett brett urval av lösningsmedel

Med hjälp av ultraljudsextraktion kan du välja mellan olika lösningsmedel, inklusive vatten, alkohol, etanol, metanol, etanol-vattenblandningar eller starka lösningsmedel som heptan eller hexan. Alla de tidigare nämnda lösningsmedlen har redan testats framgångsrikt och visat sig vara effektiva för isolering av bioaktiva föreningar som alkaloider, terpenoider, fenoler och solanesol från tobaksväxtmaterial. Ultraljudsbehandling kan användas vid lösningsmedelsfri kallvattenextraktion (t.ex. för att framställa organiska extrakt) eller kan kombineras med ett lösningsmedel efter eget val.
Lär dig mer om lösningsmedel för ultraljudsextraktion från växter!
Lär dig mer om ultraljudsintensifierad hexanextraktion!

Ultraljud nikotinextraktion från tobaksblad med hjälp av sonicator UP200Ht

Ultraljud nikotinextraktion från tobaksblad med hjälp av Soniatorn UP200Ht

Högpresterande ultraljudsutsug

UIP4000hdT (4kW) ultraljudsprocessor för utvinning av pektiner i en industriell inline-process.Hielschers ultraljudsutrustning är ett vanligt extraktionsverktyg för isolering av bioaktiva föreningar från växter. Hielscher levererar ultraljudsutsug för alla processskalor och kan rekommendera dig det mest lämpliga ultraljudssystemet för dina behov. Vi börjar med kompakt men ändå kraftfull System för labb för analys och genomförbarhetstestning erbjuder Hielscher hela sortimentet från ultraljudsapparater för laboratorier och pilotanläggningar upp till Helt industriellt ultraljud reaktorer. Hielscher erbjuder hela bandbredden av ultraljudsprocessorer och har den perfekta inställningen för din extraktionsprocess. Beroende på din processvolym och mål kan ultraljudsextraktion utföras i batch- eller kontinuerligt flödesläge. Grenrörstillbehör som sonotroder, boosterhorn, flödesceller och reaktorer gör det möjligt att utrusta ultraljudsprocessorn för att uppfylla processmålen på ett idealiskt sätt.
Hielscher ultraljudsprocessorer kan styras exakt och processdata registreras automatiskt på det integrerade SD-kortet i våra digitala ultraljudssystem. Den tillförlitliga kontrollen över processparametrarna säkerställer en konstant hög produktkvalitet. Den automatiska dataregistreringen av processparametrarna möjliggör en enkel processstandardisering och uppfyllandet av Good Manufacturing Practices (GMP).
Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer. Enkel och säker drift samt lågt underhåll gör Hielschers ultraljudssystem till den pålitliga arbetshästen i din produktion.

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:

Batchvolym Flöde Rekommenderade enheter
0.5 till 1,5 ml N.A. VialTweeter
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 UIP4000
N.A. 10 till 100 L/min UIP16000
N.A. Större kluster av UIP16000

Kontakta oss nu för mer information! Vår välutbildade personal diskuterar gärna din extraktionsprocess med dig!

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan om du vill ha mer information om ultraljudshomogenisering. Vi kommer gärna att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav.




 

I den här presentationen introducerar vi dig till tillverkning av botaniska extrakt. Vi förklarar utmaningarna med att producera högkvalitativa botaniska extrakt och hur en ultraljudsbehandling kan hjälpa dig att övervinna dessa utmaningar. Den här presentationen kommer att visa dig hur ultraljudsextraktion fungerar. Du kommer att lära dig, vilka fördelar du kan förvänta dig att använda en sonikator för extraktion och hur du kan implementera en ultraljud extraktor i din extrakt produktion.

Ultraljud botanisk extraktion - Hur man använder ultraljudstekniker för att extrahera botaniska föreningar

Miniatyr av video

 

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudsapparater för sonokemiska applikationer.

Ultraljudsprocessorer med hög effekt från labb till pilot och industriell skala.

Den industriella ultraljudsapparaten UIP2000hdT vid ett speciellt stativ

UIP2000hdT, en 2kW kraftfull högpresterande ultraljudsapparat



Litteratur/Referenser

Fakta som är värda att veta

Varför är ultraljud extraktion så effektiv?

Ultrasonically-assisted extraction (UAE) bygger på att koppla mycket intensiva ultraljudsvågor (akustiska vågor) till en vätska eller slurry. De akustiska vågorna skapar omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler, vilket resulterar i fenomenet akustisk kavitation. Fenomenet ultraljud eller akustisk kavitation kännetecknas av extrema, lokalt begränsade förhållanden med mycket höga tryck, temperaturer och skjuvkrafter. I närheten av de imploderande kavitationsbubblorna kan temperaturer på upp till 5000K, tryck på 1000 atmosfär, värme-kylhastighet över 1010 K/s och vätskestrålar med upp till 280 m/s hastighet, som uppträder som mycket hög skjuvkraft och turbulens i kavitationszonen, mätas. Kombinationen av dessa faktorer (tryck, värme, skjuvning och turbulens) stör cellerna (lys) och intensifierar massöverföringen under extraktionsprocessen. På så sätt främjas utvinning av fytobeståndsdelar från växtceller. Ultraljudsextraktionstekniken används i stor utsträckning för framgångsrik och effektiv extraktion av flavonoider, polysackarider, alkaloider, fytosteroler, polyfenoler och pigment från växter.

Ultraljudsstörande ämnen används för extraktioner från fytokällor (t.ex. växter, alger, svampar)

Ultraljudsextraktion från växtceller: den mikroskopiska tvärsnittet (TS) visar verkningsmekanismen under ultraljudsextraktion från celler (förstoring 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]

tobak

Olika växter i släktet Nicotiana och familjen Solanaceae (nattskatta) är kända som tobaksplantor. Förutom att vara den vanligaste termen för växten, beskriver tobak också de produkter som framställs av de härdade bladen från tobaksplantan. Nicotiana tabacum är den huvudsakliga grödan för tobaks- och nikotinproduktion, men det finns över 70 växtarter av tobak. N. tabacum är den dominerande arten som används för tobaksprodukter, men den mer potenta varianten N. rustica finns runt om i världen och används för produktion av bekämpningsmedel. Om man jämför nikotincententen har N. rustica-blad en nikotinhalt så hög som 9 %, medan N. tabacum-blad innehåller cirka 1 till 3 %.
Tobak innehåller det stimulerande ämnet alkaloiden nikotin samt harmala alkaloider. Torkade och torkade tobaksblad används främst för rökning i cigaretter, cigarrer, pipor, shishas samt e-cigaretter, e-cigarrer, e-pipor och förångare. Alternativt kan de konsumeras som snus, tuggtobak, dopptobak och snus.

Tobaksväxtfamiljen innehåller olika (under)arter, som uppvisar olika alkaloid- och smakprofiler.
Orientalisk tobak (Nicotiana tabacum L.) är en tobaksart som främst odlas i Turkiet, Grekland och närliggande områden, som används för kommersiell produktion av cigaretter, cigarrer och tuggtobak. Den har en stark karakteristisk smak, är relativt låg i nikotin och hög i reducerande sockerarter, syror och flyktig smakolja, vilket ger tobaksprodukterna en intensiv arom.

Det finns 67 kända naturliga arter av tobak. Nedan listas de vanligaste arterna:

  • Nicotiana acuminata (Graham) Krok. – tobak med många blommor
  • Nicotiana africana Merxm.
  • Nicotiana alata Länk & Otto – bevingad tobak, jasmintobak, tanbaku (persisk)
  • Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson - prärievarg tobak
  • Nicotiana benthamiana Domin
  • Nicotiana clevelandii A. Grå
  • Nicotiana glauca Graham - trädtobak, brasiliansk trädtobak, busktobak, senapsträd
  • Nicotiana glutinosa L.
  • Nicotiana langsdorffii Weinm.
  • Nicotiana longiflora Cav.
  • Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
  • Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – ökentobak, punsch, “tabaquillo”
  • Nicotiana otophora Griseb.
  • Nicotiana plumbaginifolia Viv.
  • Nicotiana quadrivalvis Pursh
  • Nicotiana rustica L. – Aztekisk tobak, mapacho
  • Nicotiana suaveolens Lehm. – Australisk tobak
  • Nicotiana sylvestris Speg. & Kommer – Sydamerikansk tobak, skogstobak
  • Nicotiana tabacum L. - kommersiell tobak som odlas för produktion av cigaretter, cigarrer, tuggtobak etc.
  • Nicotiana tomentosiformis Goodsp.

De tre arterna nedan är konstgjorda hybrider:

  • Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
  • Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
  • Nicotiana × sanderae Hort. f.d. Wats. N. alata × N. forgetiana

Typer av tobak
Härdningen och den efterföljande åldringsprocessen av tobaksblad inducerar en långsam oxidation och nedbrytning av de nuvarande karotenoiderna i tobaksblad. På grund av oxidationen syntetiseras vissa föreningar i tobaksbladen, vilket resulterar i sött hö, te, rosenolja eller fruktiga aromatiska smaker, som bidrar till “jämnhet” av röken. Stärkelse omvandlas till sockerarter, som därefter glyterar proteiner, och oxideras till avancerade glykationsslutprodukter (AGE). Detta är en karamelliseringsprocess som också ger röken dess smak.
Berednings- och rimningsmetoden för tobak påverkar dess slutliga aromegenskaper. Härdning kan åstadkommas genom luft-, eld-, rökgas- och solhärdning. Till exempel innehåller röktorkad tobak (t.ex. från Frankrike) endast låga halter av alkaloider, medan lufttorkad Burley-tobak (t.ex. från Guatemala) är känd för sitt höga innehåll av alkaloider.

Vi diskuterar gärna din process.