ultrasonication ชนิดโพรบสามารถปรับปรุงการสกัดเฮกเซนแบบเดิมโดยการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการและทําให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการถ่ายโอนมวลและขัดขวางเซลล์ในการปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเป้าหมายลงในตัวทําละลายส่งผลให้ผลผลิตการสกัดสูงขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการทั่วไปเพียงอย่างเดียว การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มผลผลิตของการสกัดน้ํามันรวมถึงน้ํามันเรพซีดและน้ํามันเมล็ดแฟลกซ์ส่งผลให้องค์ประกอบของกรดไขมันคุณภาพสูงและส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพมีปริมาณสูงขึ้น

การสกัดเฮกเซนปรับปรุงโดย Power Ultrasound

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการที่สามารถปรับปรุงกระบวนการสกัดของแข็งและของเหลวและตัวทําละลายได้อย่างมีนัยสําคัญ

 

 

ข้อ จํากัด ของการสกัดเฮกเซนแบบเดิม

การสกัดเฮกเซนเป็นเทคนิคทั่วไปที่ใช้ในการสกัดสารประกอบอินทรีย์โดยเฉพาะสารที่ไม่ใช่ขั้วจากแหล่งต่างๆเช่นพืชเมล็ดพืชหรือดิน เฮกเซนเป็นตัวทําละลายไฮโดรคาร์บอนที่มีประสิทธิภาพสูงในการละลายและสกัดไขมันน้ํามันและสารประกอบที่ไม่ใช่ขั้วอื่น ๆ เฮกเซนใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการสกัดน้ํามันเนื่องจากความสามารถในการละลายสําหรับสารประกอบที่ไม่มีขั้ว (เช่นน้ํามัน) การแยกน้ํามันที่ตามมาได้ง่ายและจุดเดือดแคบ (63–69 °C)
อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดเฮกเซนอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับวัตถุดิบและการสกัด : ผลผลิตการสกัดและเวลาในการสกัดมีความสัมพันธ์กันเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่าสารสกัดสูงทําให้ต้องใช้เวลากักเก็บชีวมวลในตัวทําละลายเฮกเซนนานขึ้น ปัจจัยจํากัดอีกประการหนึ่งคือการแทรกซึมของเฮกเซนเข้าไปในเมทริกซ์ของชีวมวลไม่เพียงพอ โครงสร้างเซลล์ที่แข็งส่วนใหญ่เปียกด้วยเฮกเซนบนพื้นผิวในขณะที่ภายในเซลล์สัมผัสกับเฮกเซนเพียงบางส่วนเท่านั้น การแทรกซึมที่ไม่เพียงพอดังกล่าวส่งผลให้กระบวนการสกัดไม่สมบูรณ์เนื่องจากสารเป้าหมายเช่นไขมัน (เช่นกรดไขมันไขมันน้ํามัน) ยังคงอยู่ในภายในเมทริกซ์เซลล์

วิธีการแก้ปัญหา: การสกัดเฮกเซนที่เข้มข้นขึ้นด้วยอัลตราโซนิก

Sonication ประเภทโพรบหรือที่เรียกว่า sonication โพรบอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงเพื่อสร้างฟองอากาศอะคูสติกในตัวกลางของเหลว ฟองอากาศเหล่านี้ยุบตัวลงอย่างรวดเร็วสร้างสนามพลังงานที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นที่รุนแรงและสร้าง microturbulences และแรงเฉือนสูงภายในตัวทําละลาย
เนื่องจากสภาวะที่มีพลังงานหนาแน่นเหล่านี้ทําให้เกิด sonication แบบโพรบสามารถเพิ่มความเข้มข้นและปรับปรุงกระบวนการสกัดเฮกเซนได้หลายวิธี:

• การถ่ายโอนมวลที่เพิ่มขึ้น: Sonication ช่วยเพิ่มการถ่ายโอนมวลระหว่างตัวอย่างที่เป็นของแข็งและตัวทําละลาย ความปั่นป่วนขนาดเล็กและการล่มสลายอย่างรวดเร็วของฟองอากาศทําให้เกิดแรงเฉือนที่แข็งแกร่งและการเปลี่ยนแปลงความดันในท้องถิ่น สิ่งนี้ขัดขวางชั้นขอบเขตรอบ ๆ ตัวอย่างที่เป็นของแข็งส่งเสริมการปล่อยสารประกอบเป้าหมายลงในตัวทําละลายซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัด
• เร่งสกัด: Sonication เร่งจลนพลศาสตร์การสกัดโดยการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างตัวทําละลายและตัวอย่างที่เป็นของแข็ง ฟองอากาศทําให้เกิดความปั่นป่วนและสร้างส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าตัวทําละลายจะสัมผัสกับพื้นผิวทั้งหมดของวัสดุที่เป็นของแข็งซึ่งนําไปสู่อัตราการสกัดที่เร็วขึ้น
• การหยุดชะงักของโครงสร้างเซลล์: ในการสกัดจากพืช sonication สามารถทําลายโครงสร้างเซลล์เช่นผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์อํานวยความสะดวกในการปล่อยส่วนประกอบภายในเซลล์ สิ่งนี้ช่วยให้การสกัดไขมันและสารประกอบเป้าหมายอื่น ๆ ที่อาจอยู่ภายในเซลล์มีประสิทธิภาพมากขึ้น
• ลดเวลาในการสกัด: ด้วยการรวมการถ่ายโอนมวลที่เพิ่มขึ้นและจลนศาสตร์การสกัดแบบเร่ง sonication ประเภทโพรบสามารถลดเวลาในการสกัดที่จําเป็นเพื่อให้ได้ผลผลิตที่ต้องการ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อประมวลผลตัวอย่างจํานวนมากหรือทํางานกับแอปพลิเคชันที่ไวต่อเวลา

เนื่องจากปัจจัยกระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงเหล่านี้ ultrasonication ชนิดโพรบสามารถเพิ่มการสกัดเฮกเซนได้อย่างมาก การสกัดเฮกเซนอัลตราโซนิกสามารถปรับให้เหมาะสมตามสารประกอบและปริมาตรเฉพาะที่ถูกสกัด ความเข้มของอัลตราซาวนด์ (แอมพลิจูด) ระยะเวลาอุณหภูมิความดันและการตั้งค่าการสกัดสามารถปรับให้ได้ผลผลิตสารสกัดที่เหมาะสมภายในระยะเวลาการสกัดที่สั้นลง

 
ตัวอย่างสําหรับการสกัดเฮกเซนแบบ Ultrasonically-Assisted

• น้ำมันสาหร่าย
• น้ํามันพืช (ถั่วเหลือง, ลินิน, เรพซีด, ดอกทานตะวัน, รําข้าว ฯลฯ )
• น้ำมันหอมระเหย
• Caryophyllene
• วานิลลาโอลีโอเรซินจากฝักวานิลลา
• ลูทีนจากไข่แดง
• จากสาหร่าย
• การละลายของแมลง

 
 

การสกัด Soxhlet ที่เข้มข้นขึ้นด้วย Ultrasonically โดยใช้ Hexane เป็นตัวทําละลาย

การสกัด Soxhlet ที่เข้มข้นด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นกระบวนการที่รวมการสกัด Soxhlet แบบดั้งเดิมเข้ากับคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการสกัด Soxhlet extractio เป็นขั้นตอนที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการและสําหรับการผลิตสารสกัดในปริมาณที่น้อยลงเช่นน้ํามันหอมระเหยหรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพบางชนิด
เฮกเซนเป็นตัวทําละลายที่ใช้กันทั่วไปสําหรับกระบวนการนี้เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการสกัดไขมันจากแหล่งต่าง ๆ รวมถึงน้ํามันเมล็ดน้ํามันสาหร่ายและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากไขมัน Ultrasonication ขัดขวางโครงสร้างเซลล์และส่งเสริมการสกัดของแข็งและของเหลวโดยการถ่ายโอนมวลที่เพิ่มขึ้นและการปล่อยสารประกอบลงในตัวทําละลาย เนื่องจากตัวทําละลายเช่นเฮกเซนสามารถแทรกซึมวัสดุที่เป็นของแข็งได้ดีขึ้นและละลายน้ํามัน (ไขมันกรดไขมัน) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นกระบวนการสกัดจะถูกเร่งลดเวลาในการสกัดสารประกอบที่ต้องการ นอกจากนี้การใช้อัลตร้าซาวด์สามารถลดปริมาณตัวทําละลายที่ต้องการทําให้เป็นตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
 

 

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถใช้ตัวทําละลายที่อ่อนกว่าและปลอดสารพิษ

Ultrasonication ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มการสกัดเฮกเซน แต่ยังช่วยให้สามารถใช้ตัวทําละลายที่อ่อนกว่าและปลอดสารพิษเช่นเอทานอลเอทานอลน้ําหรือตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติ (DES, NADES) การหยุดชะงักของเซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงและการถ่ายโอนมวลโดยเครื่องสกัดชนิดโพรบอัลตราโซนิกให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมโดยใช้ตัวทําละลายที่อ่อนโยนกว่า ดังนั้นการสกัดด้วยอัลตราโซนิกร่วมกับตัวทําละลายที่อ่อนโยนปลอดสารพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมช่วยให้สามารถสกัดเกรดอาหารคุณภาพสูงประหยัดต้นทุนและกระบวนการสกัดสีเขียว

Ultrasonicators ประสิทธิภาพสูงสําหรับการสกัดเฮกเซนที่ดีขึ้น

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดหาเครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถรวมเข้ากับโรงงานสกัดเฮกเซนที่มีอยู่หรือเครื่องสกัด Soxhlet ได้อย่างง่ายดาย นอกจากการจัดหาการติดตั้งบริการบํารุงรักษาแล้ว Hielscher ยังให้คําปรึกษาและแนะนําลูกค้าในระหว่างการทดสอบความเป็นไปได้การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการออกแบบโรงงานไปจนถึงการติดตั้งขั้นสุดท้ายและการว่าจ้างกระบวนการสกัด
ข้อได้เปรียบที่สําคัญของ Hielscher ultrasonicators คือการควบคุมกระบวนการเต็มรูปแบบความสามารถในการปรับขนาดเชิงเส้นและความสามารถของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมทั้งหมดเพื่อส่งมอบแอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน แอมพลิจูดสูงมีความสําคัญอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการสกัดโครงสร้างเซลล์ที่แข็งกว่าเช่นเมล็ดและเมล็ด
เจ้าหน้าที่ด้านเทคนิคของเราและห้องปฏิบัติการกระบวนการที่มีอุปกรณ์ครบครันของเราจะช่วยคุณด้วยความรู้และคําแนะนํา!

ออกแบบ ผลิต และให้คําปรึกษา – คุณภาพผลิตในประเทศเยอรมนี

เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้การรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่หยาบกร้านและสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการได้รับการจัดการอย่างง่ายดายโดยเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher

Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs

ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: