Ultraljudsextraktion av tobak

Konventionell tobaksextraktion är en långsam, tidskrävande process som innebär användning av giftiga lösningsmedel vid höga temperaturer, vilket gör processen riskfylld. Ultraljudsassisterad extraktion av alkaloider ur tobak kan utföras med vatten eller milda lösningsmedel i en snabb process som tar några minuter. Alkaloider såsom nikotin frigörs ur tobak genom ultraljudsextraktion i ett snabbt och mycket effektivt förfarande som ger höga utbyten av ett fullspektrumextrakt (innehållande nikotin, nornikotin, klorogensyra, 5-kaffeoylkinasyra, rutin, koffeinsyra och skopoletin, solanesol etc.).

Ultraljudsextraktion av tobak

Ultraljudsassisterad extraktion är en snabb, effektiv och praktisk extraktionsmetod som bygger på användning av effektultraljud. Intensiva ultraljudsvågor genererar snabba mikrorörelser och akustisk kavitation i fast–vätskesystem (t.ex. växtmaterial i lösningsmedel, såsom tobaksblad i etanol), vilket leder till ökad massöverföring och en påskyndad extraktionsprocess. Jämfört med andra avancerade extraktionstekniker, såsom extraktion med superkritiska fluider och jonparsextraktion, är ultraljudsassisterad extraktion betydligt mer ekonomisk, miljövänligare, säkrare och enklare att använda. Därför är ultraljudsextraktion den föredragna extraktionstekniken för att frigöra bioaktiva föreningar ur växtmaterial.
Ultraljudsextraktion ger ett bredspektrumextrakt som innehåller nikotin, den huvudsakliga alkaloiden som utgör 94–98% av det totala alkaloidinnehållet i tobak, samt alkaloiderna nornikotin, anabasin, anatabin, kotinin och myosmin.
Läs mer om extraktion av alkaloider ur växtmaterial med en ultraljudsapparat av sondtyp!
 

Fullspektrumextrakt av tobak med ultraljudsbehandling

Alkaloider såsom nikotin och nornikotin, klorogensyra, fenoliska föreningar, solanesol och andra bioaktiva föreningar kan isoleras snabbt, effektivt och säkert med ultraljudsextraktion. Konventionell tobaksextraktion innebär användning av giftiga lösningsmedel såsom heptan vid höga temperaturer, vilket gör extraktionsprocessen till ett riskfyllt förfarande. Hela den konventionella extraktionsprocessen tar cirka 24h och är därmed mycket tidskrävande.
Ultraljudsextraktion kan utföras som kallvattenextraktion eller med milda lösningsmedel såsom etanol eller en etanol–vattenblandning vid rumstemperatur eller något förhöjda temperaturer. Ultraljudsbehandlingen tar några minuter, vilket gör extraktionen till ett snabbt förfarande. Vid användning av vatten eller milda lösningsmedel är processen dessutom helt säker och praktisk.

De fullspektrumextrakt som framställs med ultraljud innehåller den huvudsakliga alkaloiden nikotin samt sekundära alkaloider eller alkaloider som förekommer i mindre mängder, 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 isonikotein, N-formylnornikotin eller 2-(3-pyridyl)pyrrolidinkarbaldehyd, myosmin eller 3-(1-pyrrolin-2-yl)pyridin, nornikotin eller 3-(pyrrolidin-2-yl)pyridin och beta-nikotyrin eller 3-(1-metylpyrrol-2-yl)pyridin.

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

Välj bland ett brett urval av lösningsmedel

Med ultraljudsextraktion kan du välja mellan olika lösningsmedel, inklusive vatten, alkohol, etanol, metanol, etanol-vattenblandningar eller starka lösningsmedel som heptan eller hexan. Alla ovannämnda lösningsmedel har redan testats framgångsrikt och visat sig vara effektiva för isolering av bioaktiva föreningar som alkaloider, terpenoider, fenoliska föreningar och solanesol från tobaksväxtmaterial. Ultraljudsbehandling kan användas vid lösningsmedelsfri kallvattenextraktion (t.ex. för att framställa ekologiska extrakt) eller kombineras med ett lösningsmedel som du själv väljer.
Läs mer om lösningsmedel för ultraljudsextraktion från växtmaterial!
Läs mer om ultraljudsintensifierad hexanextraktion!

Högpresterande ultraljudsextraktorer

Hielschers ultraljudsutrustning är ett vanligt verktyg för extraktion vid isolering av bioaktiva föreningar från växtmaterial. Eftersom Hielscher levererar ultraljudsextraktorer för alla processkalor kan vi rekommendera det ultraljudssystem som är mest lämpat för dina behov. Med utgångspunkt i kompakta men kraftfulla laboratoriesystem för analys och genomförbarhetstester erbjuder Hielscher hela sortimentet från ultraljudsapparater för laboratorier och pilotanläggningar upp till fullskaliga industriella ultraljudsreaktorer. Genom att erbjuda hela sortimentet av ultraljudsprocessorer har Hielscher den idealiska utrustningskonfigurationen för din extraktionsprocess. Beroende på din processvolym och ditt mål kan ultraljudsextraktion utföras satsvis eller med kontinuerligt flöde. Ett brett utbud av tillbehör, som sonotroder, förstärkarhorn, flödesceller och reaktorer, gör det möjligt att utrusta ultraljudsprocessorn så att processmålen uppfylls på bästa sätt.
Hielschers ultraljudsprocessorer kan styras exakt och processdata registreras automatiskt på det integrerade SD-kortet i våra digitala ultraljudssystem. Den tillförlitliga kontrollen över processparametrarna säkerställer en genomgående hög produktkvalitet. Den automatiska registreringen av processparametrarna möjliggör enkel standardisering av processen och uppfyllande av god tillverkningssed (GMP).
Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt, sju dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer. Enkel och säker användning samt lågt underhållsbehov gör Hielschers ultraljudssystem till den pålitliga arbetshästen i din produktion.

Tabellen nedan ger dig en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:

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