Ultrasonikasyon ile Geliştirilmiş Verimlilik ile Hekzan Ekstraksiyonu

Prob tipi ultrasonikasyon, işlemi yoğunlaştırarak ve önemli ölçüde daha verimli hale getirerek geleneksel heksan ekstraksiyonunu artırabilir. Ultrasonik ekstraksiyon, kütle transferini iyileştirir ve hedeflenen biyoaktif maddeleri çözücüye salmak için hücreleri bozar, bu da tek başına geleneksel yöntemlere kıyasla daha yüksek ekstraksiyon verimi sağlar. Ultrason destekli ekstraksiyon, kolza tohumu yağı ve keten tohumu yağı dahil olmak üzere yağ ekstraksiyonunun verimini artırmada oldukça etkilidir, bu da yüksek kaliteli bir yağ asidi bileşimi ve daha yüksek biyoaktif bileşen içeriği ile sonuçlanır.

Power Ultrasound ile Geliştirilmiş Hekzan Ekstraksiyonu

Ultrasonik ekstraksiyon, katı-sıvı ve solvent ekstraksiyon işlemlerini önemli ölçüde iyileştirebilen bir işlem yoğunlaştırma yöntemidir.

Konvansiyonel Hekzan Ekstraksiyonunun Sınırlamaları

Heksan ekstraksiyonu, bitkiler, tohumlar veya toprak gibi çeşitli kaynaklardan organik bileşikleri, özellikle polar olmayan maddeleri çıkarmak için kullanılan yaygın bir tekniktir. Heksan, lipitleri, yağları ve diğer polar olmayan bileşikleri çözmede ve çıkarmada oldukça verimli olan bir hidrokarbon çözücüdür. Heksan, polar olmayan bileşikler (örneğin yağlar) için çözündürme kabiliyeti, ardından kolay yağ ayırma ve dar bir kaynama noktası (63–69°C) nedeniyle yağ ekstraksiyonu için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, heksan ekstraksiyon işlemlerinin verimliliği, hammaddeye ve ekstraksiyona bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir: Ekstraksiyon verimi ve ekstraksiyon süresi büyük ölçüde ilişkilidir. Bu, yüksek bir ekstrakt verimi için, heksan çözücü içinde biyokütlenin daha uzun bir tutma süresinin gerekli olduğu anlamına gelir. Diğer bir sınırlayıcı faktör genellikle hekzanın biyokütle matrisine yetersiz nüfuz etmesidir. Sert hücresel yapılar çoğunlukla yüzeyde hekzan ile ıslatılırken, hücre içi sadece kısmen heksan ile temas eder. Bu tür yetersiz penetrasyon, lipitler (yani yağ asitleri, katı yağlar, sıvı yağlar) gibi hedeflenen maddeler hücre matrisinin içinde kaldığı için eksik bir ekstraksiyon işlemine neden olur.

Çözüm: Ultrasonik Olarak Yoğunlaştırılmış Heksan Ekstraksiyonu

Ultrasonik prob sonikasyonu olarak da bilinen prob tipi sonikasyon, sıvı bir ortamda akustik kavitasyon kabarcıkları oluşturmak için yüksek yoğunluklu ultrason dalgalarını kullanan bir yöntemdir. Bu kabarcıklar hızla çöker, yoğun lokalize enerji alanları oluşturur ve çözücü içinde mikro türbülanslar ve yüksek kesme kuvvetleri oluşturur.
Ultrasonik olarak üretilen bu enerji yoğun koşullar nedeniyle, prob tipi sonikasyon, heksan ekstraksiyon işlemini çeşitli şekillerde yoğunlaştırabilir ve iyileştirebilir:

• Gelişmiş kütle transferi: Sonikasyon, katı numune ve çözücü arasındaki kütle transferini arttırır. Mikro türbülans ve kavitasyon kabarcıklarının hızlı çöküşü, güçlü kesme kuvvetleri ve lokalize basınç değişiklikleri yaratır. Bu, katı numunenin etrafındaki sınır tabakasını bozar, hedef bileşiklerin çözücüye salınmasını teşvik eder ve böylece ekstraksiyon verimliliğini artırır.
• Hızlandırılmış ekstraksiyon: Sonikasyon, çözücü ve katı numune arasındaki temas alanını artırarak ekstraksiyon kinetiğini hızlandırır. Kavitasyon kabarcıkları çalkalama sağlar ve homojenize bir karışım oluşturur, bu da çözücünün katı malzemenin tüm yüzeyi ile yakın temas etmesini sağlayarak daha hızlı ekstraksiyon oranlarına yol açar.
• Hücre yapılarının bozulması: Bitki bazlı ekstraksiyonlarda, sonikasyon, hücre içi bileşenlerin salınmasını kolaylaştırarak hücre duvarları ve zarlar gibi hücresel yapıları bozabilir. Bu, hücrelerin içine alınabilecek lipitlerin ve diğer hedef bileşiklerin daha verimli bir şekilde ekstraksiyonuna izin verir.
• Azalan ekstraksiyon süresi: Artan kütle transferi ve hızlandırılmış ekstraksiyon kinetiğini birleştirerek, prob tipi sonikasyon, istenen verimi elde etmek için gereken ekstraksiyon süresini önemli ölçüde azaltabilir. Bu, özellikle büyük hacimli numuneleri işlerken veya zamana duyarlı uygulamalarla çalışırken faydalı olabilir.

Bu gelişmiş işlem faktörleri nedeniyle, prob tipi ultrasonikasyon heksan ekstraksiyonunu önemli ölçüde artırabilir. Ultrasonik heksan ekstraksiyonu, ekstrakte edilen spesifik bileşiklere ve hacimlere göre optimize edilebilir. Ultrason yoğunluğu (genlik), süre, sıcaklık, basınç ve ekstraksiyon kurulumu, kısaltılmış bir ekstraksiyon süresi içinde optimum ekstrakt verimine ayarlanabilir.

• yosun yağı
• Bitkisel yağlar (soya, keten, kolza tohumu, ayçiçeği, pirinç kepeği vb.)
• Uçucu Yağlar
• karyofillen
• Vanilya çubuklarından vanilya oleoresin
• Yumurta sarısından lutein
• Alglerden Astaksantin
• Böceklerin yağdan arındırılması

Çözücü Olarak Hekzan Kullanarak Ultrasonik Olarak Yoğunlaştırılmış Soxhlet Ekstraksiyonu

Ultrasonik olarak yoğunlaştırılmış Soxhlet ekstraksiyonu, ekstraksiyon işleminin verimliliğini artırmak için geleneksel Soxhlet ekstraksiyonunu ultrasonik dalgalarla birleştiren bir işlemdir. Soxhlet ekstraksiyonu, laboratuvarlarda ve uçucu yağlar veya belirli biyoaktif bileşikler gibi daha küçük ekstrakt hacimlerinin üretimi için yaygın olarak kullanılan bir prosedürdür.
Hekzan, tohum yağları, alg yağı ve lipid bazlı biyoaktif bileşikler dahil olmak üzere çeşitli kaynaklardan lipitlerin çıkarılmasında etkili olduğu için bu işlem için yaygın olarak kullanılan bir çözücüdür. Ultrasonikasyon hücre yapılarını bozar ve artan kütle transferi ve bileşiklerin çözücüye salınması ile katı-sıvı ekstraksiyonunu teşvik eder. Heksan gibi çözücü katı maddeye daha iyi nüfuz edebildiğinden ve yağları (lipitler, yağ asitleri) verimli bir şekilde çözebildiğinden. Sonuç olarak, ekstraksiyon işlemi hızlandırılır ve istenen bileşiklerin ekstrakte edilmesi için gereken süre azaltılır. Ek olarak, ultrason kullanımı gereken çözücü miktarını azaltabilir ve bu da onu daha çevre dostu bir seçenek haline getirir.
 

Ultrasonik Ekstraksiyon Daha Hafif, Toksik Olmayan Çözücülerin Kullanımına İzin Verir

Ultrasonikasyon sadece heksan ekstraksiyonunu geliştirmekle kalmaz, aynı zamanda etanol, sulu etanol, su veya doğal derin ötektik çözücüler (DES, NADES) gibi daha hafif, toksik olmayan çözücülerin kullanılmasına da izin verir. Ultrasonik prob tipi çıkarıcılar tarafından sağlanan yüksek etkili hücre bozulması ve kütle transferi, daha hafif çözücüler kullanarak mükemmel sonuçlar verir. Böylece, daha hafif, toksik olmayan, çevre dostu çözücülerle birlikte ultrasonik ekstraksiyon, yüksek kaliteli gıda sınıfı özler, maliyet tasarrufu ve yeşil bir ekstraksiyon işlemi sağlar.

Geliştirilmiş Heksan Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, mevcut hekzan ekstraksiyon tesislerine veya Soxhlet çıkarıcılarına kolayca entegre edilebilen yüksek performanslı ultrasonik çıkarıcılar tasarlar, üretir ve tedarik eder. Tedarik, kurulum, bakım hizmetinin yanı sıra, Hielscher fizibilite testleri, proses optimizasyonu ve tesis tasarımı sırasında ekstraksiyon işleminin nihai kurulumuna ve devreye alınmasına kadar müşterilerine danışmanlık yapar ve rehberlik eder.
Hielscher ultrasonicators büyük avantajları tam süreç kontrolü, doğrusal ölçeklenebilirlik ve tüm endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sunmak için yeteneği vardır. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Tohumlar ve taneler gibi daha sert hücre yapılarının ekstraksiyonu söz konusu olduğunda yüksek genlikler özellikle önemlidir.
Teknik personelimiz ve tam donanımlı proses laboratuvarımız size bilgi ve rehberlik konusunda yardımcı olacaktır!

Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite

Hielscher ultrasonicators en yüksek kalite ve tasarım standartları için iyi bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicators'ımızın endüstriyel tesislere sorunsuz bir şekilde entegre edilmesini sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar Hielscher ultrasonicators tarafından kolayca ele alınır.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.

Aşağıdaki tablo size sonikatörlerimizin yaklaşık işlem kapasitesinin bir göstergesini vermektedir: