Power-Ultrasound kullanarak yüksek verimli su ekstraksiyonu

Botanik bileşiklerin su ekstraksiyonu (örneğin, soğuk veya sıcak su ekstraksiyonu, basınçlı su ekstraksiyonu ve subkritik su ekstraksiyonu) ultrasonikasyon ile verimli bir şekilde geliştirilebilir. Ultrason destekli su ekstraksiyonu sadece daha yüksek verim sağlamak ve işlem süresini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel ekstraksiyon tekniklerine kıyasla daha düşük enerji tüketimi, daha hafif ekstraksiyon koşulları ve yüksek kaliteli ekstraktlar ile sonuçlanır. Ultrasonik su ekstraksiyonu, alkaloidler, flavonoidler, glikozitler, fenolik bileşikler ve polisakkaritler dahil olmak üzere çok sayıda bitki türevi bileşiğin ekstraksiyonu için başarıyla kullanılır.

Biyoaktif Bileşiklerin Ultrasonik Su Ekstraksiyonu

Su, en polar çözücüdür ve bu da onu polar bileşikler için harika bir çözücü yapar. Toksik olmayan ve çevre dostu doğası nedeniyle, su herhangi bir botanik ekstrakt için ideal çözücü olacaktır. Bununla birlikte, daha az polar ve polar olmayan bileşenler suda zayıf bir şekilde çözünür veya hiç çözünmez. Ek olarak, herhangi bir kütle transferi teşviki olmadan, sudaki ekstraksiyon işlemi inanılmaz derecede yavaş ve dolayısıyla ekonomik olmayacaktır. Yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı ultrason, yoğun karıştırma ve kütle transferi sağlayan çok verimli bir ekstraksiyon tekniğidir. Bu nedenle, ultrasonik ekstraksiyonun geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine göre önemli avantajlar sağladığı iyi bilinmektedir. Bu avantajlar arasında daha yüksek randıman, hızlı işleme, hızlı seri devirlerinin yanı sıra sürekli hat içi ekstraksiyon, yeşil solventlerin kullanımı, ekstrakt bileşiklerini koruyan hafif ekstraksiyon koşulları, operasyonda güvenlik ve ticari üretim için büyük verimlere kolay ölçeklenebilirlik yer alır. (bkz. Zabot ve diğerleri, 2021)

Ultrasonikasyon ile geliştirilmiş sıcak su ekstraksiyonu

Su ekstraksiyonu sırasında botaniklerin ekstraksiyonunu belirleyen parametreler sıcaklık, zaman, basınç ve bitki materyalinin yüzey alanıdır. Yüksek su sıcaklığı nedeniyle nispeten kısa bir süre içinde bir sıcak su ekstraktı hazırlanabilir.
Çözüm: Ultrasonik karıştırma uygulandığında verim ve ekstraksiyon oranı önemli ölçüde artırılabilir. Sıcak su tek başına hücre yapılarını kırmak için yalnızca sınırlı bir yeteneğe sahiptir ve yüksek sıcaklıklar genellikle ısıya dayanıksız bileşiklere zarar verir veya yok eder, böylece ekstrakt kalitesi düşer. Ultrasonik ekstraksiyon sıcak su ekstraksiyonu ile birleştirildiğinde, sıcaklık büyük ölçüde azaltılabilir (örneğin 100 ° C'den 50 ° C'ye), bu da ekstrakte edilen botanik bileşenlerin termal bozulmasını önler, toplam verimi artırır ve enerji tasarrufu sağlar. Ultrasonik kavitasyon, ultrasonik ekstraksiyon fenomeninin arkasındaki prensiptir. Ultrasonik (veya akustik) kavitasyon, hücre duvarlarını kıran, hedef bileşikleri serbest bırakan ve hücre içi ile su (çözücü) arasındaki kütle transferini iyileştiren tamamen mekanik kuvvetlerdir. Böylece, ultrasonik su ekstraksiyonu mükemmel ekstraksiyon sonuçları sağlar.

Ultrasonikasyon ile geliştirilmiş soğuk su ekstraksiyonu

Soğuk su ekstraksiyonu (soğuk su infüzyonu), sıcak su kullanımından kaçınıldığı için önemli ölçüde daha verimsizdir. Soğuk veya oda sıcaklığındaki su, botanik bileşikleri çok iyi çıkarmaz, çünkü soğuk su bitki materyaline çok yavaş bir şekilde batırılır ve kütle transferi neredeyse yok denecek kadar azdır. Soğuk su ekstraksiyonunun avantajı, herhangi bir sıcaklık artışından kaçınılması ve böylece ısıya duyarlı bileşiklerin termal bozulmasını önlemesinde yatmaktadır. Bununla birlikte, çok zayıf ekstraksiyon dinamikleri, geleneksel soğuk su ekstraksiyonunu ticari üretim için pratik hale getirir. Bu nedenle soğuk su infüzyonu, yavaşlığı ve verimsizliği nedeniyle neredeyse sadece deneysel aşamada kullanılmaktadır.
Çözüm: Ultrasonication'ın soğuk su ekstraksiyonuna girmesiyle, soğuk su ıslatmanın yavaşlığı ve verimsizliği kolayca aşılabilir. Ultrasonik olarak yoğunlaştırılmış soğuk su ekstraksiyonu, yoğun kesme kuvvetlerini katı-sıvı ortama bağlarken soğuk ekstraksiyon sıcaklıklarının korunmasına izin verir. Ultrasonik ekstraksiyon mekanizmasının bir sonucu olarak, hücre duvarları açılır ve botanik bileşikler hızla suya salınır. Ultrasonik soğuk su ekstraksiyonu ve infüzyonu, soğuk ıslatmayı kısa bir ekstraksiyon süresi içinde yüksek verim, yüksek kaliteli ekstraktlar veren oldukça etkili bir işleme dönüştürür.

Ultrasonikasyon ile birlikte Basınçlı Su Ekstraksiyonu

Ultrasonik ekstraksiyon, titreşimler yoluyla, çözücünün partiküle ve partikülün iç kısmından yüzeye daha fazla difüzyonunu teşvik eden ve kütle transferini yoğunlaştıran mikro karıştırma ile karakterize edilir. Ek olarak, ultrasonikasyon, ultrasonik destekli basınçlı sıvı ekstraksiyonunun gelişmiş etkilerine yol açan hücresel malzemenin parçacık boyutunu azaltır. Yaklaşık 0,68 mm'lik daha küçük parçacıklar, daha büyük parçacıklardan (yaklaşık 1,05 mm) daha yüksek verim gösterir, çünkü daha yüksek bir yüzey alanı, önemli ölçüde artan kütle transferine ve dolayısıyla daha iyi ekstraksiyon verimlerine izin verir. (bkz. Zabot ve diğerleri, 2021)

Power-Ultrason ile Etkili Basınçlı Soğuk Su Ekstraksiyonu

Yüksek basınç altında, soğuk suyun bitki dokularına nüfuz etmesi kolaylaştırılır ve suda çözünür fitokimyasallar, termal ayrışmaya neden olmadan çözülür. Yüksek basınçlı soğuk su ekstraksiyon yöntemi, polar ve polar olmayan botanik bileşenlerin daha iyi izolasyonu için ultrason ile birleştirilebilir. Toksik olmayan, ucuz ve çevre dostu bir çözücü olarak su, özellikle bitki kaynaklı gıdaların, terapötiklerin ve diyet takviyelerinin üretimi söz konusu olduğunda, organik çözücüye çekici bir alternatiftir.
Ultrasonik olarak yoğunlaştırılmış basınçlı soğuk su ekstraksiyonu için, ekstraksiyon tankına veya akış hücresine bir ultrasonik prob (sonotrot) entegre edilmiştir. Tank veya akış hücresi, hedeflenen ekstrakt bileşiklerine bağlı olarak normalde 5 ila 100 barg arasındaki basınçlarla basınçlandırılır. Hielscher Ultrasonics, ekstraksiyon işleminizin en uygun basıncını ayarlamanıza izin veren 300barg'a kadar basınçlandırılabilen özelleştirilmiş endüstriyel ultrasonik reaktörler ve akış hücresi bile sağlar.
 

Sonikasyon ile geliştirilmiş süperkritik su ekstraksiyonu

Ultrasonik olarak geliştirilmiş bir subkritik su ekstraksiyonu, güç ultrasonunun katı ve sıvı arasındaki kütle transferini iyileştirdiği başka bir sinerjik tekniktir. Subkritik su çıkarma (SWE) – Basınçlı sıcak su ekstraksiyonu veya aşırı ısıtılmış su ekstraksiyonu olarak da bilinir – daha düşük polariteye sahip botanik bileşiklerin ekstraksiyonu için daha az yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Kritik altı su ekstraksiyonunda, süper kritik durumdaki su çözücü olarak kullanılır.
Subkritik su nedir ve subkritik su az polar bitki bileşiklerinin ekstraksiyonu için neden iyi bir çözücüdür? “Su, sıcaklık ve basınçtan büyük ölçüde etkilenen birçok termodinamik özelliğe sahiptir. Koşullara bağlı olarak, fiziksel durumu (katı, sıvı veya gaz), termal davranışı, yoğunluğu veya viskozitesi değiştirilebilir. Sıcaklık ve basıncın kritik nokta olarak bilinen bir noktanın (221 bar ve 374 °C olarak tanımlanır) üzerine çıkarılmasıyla su süperkritik duruma ulaşabilir. Buharlaşmayı önlemek için 100°C ile kritik sıcaklık (374°C) arasındaki sıcaklıklara ve 1 bar ile kritik basınç (221 bar) arasındaki basınca karşılık gelen subkritik koşullarda suyun polaritesi azalır; bu da suyu çeşitli organik biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu için daha iyi bir çözücü haline getirir.” (Li ve Chemat, 2019)
Ultrasonikler subkritik su ekstraksiyonu ile birleştirildiğinde, ekstraksiyon verimini artırarak ve ekstraksiyon süresini azaltarak ekstraksiyon verimliliği geliştirilebilir. En iyi sonuçlar için, kapalı basınçlı kesikli reaktör veya akış hücresi reaktöründeki basınç, suyun buhar basıncının en az iki katı kadar yüksek olmalıdır. (Bu sayfanın sonunda suyun buhar basıncının bir tablosunu bulabilirsiniz.)
Huang ve ark. (2010), kritik altı su ekstraksiyonu ile birlikte düşük frekanslı, yüksek güçlü ultrasonun ekstraksiyon etkilerini araştırdı. Bu nedenle, Lithospermum erythrorhizon'dan uçucu yağı çıkarmak için kritik altı su ekstraksiyon cihazının su ısıtıcısına bir ultrasonik prob bağlanır. Sonuçlar, 20 KHz'in ultrason destekli geliştirme etkisinin 36 KHz'den daha iyi olduğunu ve çıkış gücü ile (0'dan 250 W'a) arttığını gösterdi. Subkritik su ekstraksiyon verimi, 25 dakikalık bir ekstraksiyon prosedürü sırasında 160 ° C sıcaklıkta ve 5 MPa'lık bir basınçta ultrasonik salınım (250 W, 20 KHz) yoluyla% 1,87'den% 2,39'a yükselmiştir. Ultrasonikasyon sadece ekstraksiyon verimini değil, aynı zamanda ekstraksiyon oranını da artırabilir ve böylece zaman tasarrufu sağlayabilir.
Ultrasonik destekli subkritik su ekstraksiyonu, geleneksel subkritik su ekstraksiyonundan (örneğin, 10MPa) daha düşük basınçlarda (örneğin, 5barg) çalıştırılabilir, bu da enerji maliyetlerinden tasarruf sağlar ve ekstraksiyon prosedürünü daha güvenli hale getirir.

Ultrasonik Botanik Ekstraksiyonun Avantajları

Hem bilimsel araştırmalar hem de endüstriyel uygulama, ultrason destekli ekstraksiyonun teknik altyapı veya yoğun eğitim gerektirmeyen güvenilir ve kullanımı kolay bir teknik olduğunu göstermektedir. Çok yüksek ekstraksiyon verimliliği, yüksek verim, düşük işletme maliyetleri ve düşük yatırım maliyetleri (özellikle CO gibi diğer tekniklerle karşılaştırıldığında)₂ aspiratörler) ve düşük enerji maliyetleri, prob tipi ultrasonik çıkarıcıların ana avantajlarıdır.
Ultrasonik ekstraksiyon teknolojisini tercih edilen yönteme dönüştüren diğer faydalar, düşük ekstraksiyon sıcaklıkları, güvenilir sonuçlar (tekrarlanabilirlik / tekrarlanabilirlik), herhangi bir üretim seviyesine tamamen doğrusal ölçeklenebilirlik ve düşük bakım nedeniyle yüksek kaliteli ekstraktlardır.
"Ultrasonik prob tipi ekstraksiyonun kullanımıyla bağlantılı diğer avantajlar, ekstraktın kolay kullanımı, hızlı uygulama, kalıntı bırakmama, yüksek verim, çevre dostu, gelişmiş kalite ve ekstraktın bozulmasının önlenmesidir.”
(bkz. Chemat ve Khan, 2011)

Botanik izolasyon için ekstraksiyon kurulumu: Prob tipi ultrasonicator UP400ST, Fitokimyasalların ekstraksiyonu için Büchi vakum filtresi ve rotor-evaporatör.

Su Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonik çıkarıcılar, hangi çözücü kullanılırsa kullanılsın, botanik ekstraksiyon alanında iyi kurulmuştur. Ekstrakt üreticileri – Hem daha küçük, özel niş ekstrakt üreticileri hem de büyük ölçekli seri üreticiler – Hielscher'de bulun’ geniş ekipman portföyü, üretim gereksinimleri için ideal ultrasonik ekstraksiyon ekipmanıdır. Kesikli ve sürekli hat içi proses kurulumları hazırdır ve raftan sevk edilebilir. Herhangi bir çözücü ile çalışmaya uygun olan ultrasonik ekstraksiyon, herhangi bir bitki materyali ekstraksiyonu için esnek bir şekilde uygulanabilir. Çözücü olarak su kullanılması, yüksek maliyetli ekstraktlar kullanılmadan organik sertifikalı ekstraktlar üretilmesini sağlar. “organik” etanol. (Tabii ki, organik su özütü üretmek için bitki materyalinin organik olarak yetiştirilmiş olması gerekir).

Hielscher Ultrasonik ile Yüksek Verimli Ekstraksiyon

Hielscher Ultrasonik çıkarıcılar, bitki hücrelerini verimli bir şekilde bozar, solvent penetrasyonu için bitki materyalinin yüzey alanını arttırır ve fitokimyasalların (ikincil metabolitler) salınması için kütle transferini sağlar. Kullanıcı dostu olacak şekilde tasarlanan Hielscher çıkarıcılar hızlı bir şekilde kurulur ve güvenli ve sezgisel olarak çalıştırılabilir.

En Yüksek Kalite Standartlarını Yerine Getirmek – Tasarlan -mış & Üretim yeri Almanya'dır

Hielscher ultrasonicators'ın sofistike donanım ve akıllı yazılımı, tekrarlanabilir sonuçlar ve kullanıcı dostu, güvenli çalışma ile botanik hammaddenizden güvenilir ultrasonik ekstraksiyon sonuçlarını garanti etmek için tasarlanmıştır. Sağlamlık, güvenilirlik, tam yük altında 7/24 çalışma ve işçinin bakış açısından basit işlem, Hielscher ultrasonicators olumlu kılan diğer kalite faktörleridir.
Hielscher Ultrasonik çıkarıcılar, dünya çapında yüksek kaliteli fitokimyasal ekstraksiyonda kullanılmaktadır. Yüksek kaliteli botanik bileşikler sağladığı kanıtlanmış olan Hielscher ultrasonik çıkarıcılar, yalnızca özel ve butik özlerin daha küçük zanaatkarları tarafından değil, çoğunlukla ticari olarak mevcut özlerin, besin takviyelerinin ve terapötiklerin endüstriyel üretiminde de kullanılır. Sağlam donanımları ve akıllı yazılımları sayesinde, Hielscher ultrasonik işlemciler kolayca çalıştırılabilir ve izlenebilir.

Otomatik Veri Protokolü

Gıda, besin takviyesi ve terapötik ürünlerin üretim standartlarını yerine getirmek için üretim süreçlerinin detaylı bir şekilde izlenmesi ve kayıt altına alınması gerekmektedir. Hielscher Ultrasonik dijital ultrasonik cihazlar otomatik veri protokolü özelliğine sahiptir. Bu akıllı özellik sayesinde, ultrasonik enerji (toplam ve net enerji), sıcaklık, basınç ve zaman gibi tüm önemli proses parametreleri, cihaz açılır açılmaz otomatik olarak dahili bir SD karta kaydedilir. Proses izleme ve veri kaydı, sürekli proses standardizasyonu ve ürün kalitesi için önemlidir. Otomatik olarak kaydedilen işlem verilerine erişerek, önceki sonikasyon çalışmalarını gözden geçirebilir ve sonucu değerlendirebilirsiniz.
Bir diğer kullanıcı dostu özellik, dijital ultrasonik sistemlerimizin tarayıcıdan uzaktan kontrol edilmesidir. Uzaktan tarayıcı kontrolü ile ultrasonik işlemcinizi her yerden uzaktan başlatabilir, durdurabilir, ayarlayabilir ve izleyebilirsiniz.
Bitki materyallerinden ultrasonik su ekstraksiyonunun avantajları hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Botanik özü üretim sürecinizi görüşmek için şimdi bizimle iletişime geçin! Deneyimli personelimiz ultrasonik ekstraksiyon, ultrasonik sistemlerimiz ve fiyatlandırma hakkında daha fazla bilgi paylaşmaktan memnuniyet duyacaktır!

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

Ultrasonik Su Ekstraksiyonu Hakkında Teknik Bilgiler

Maserasyon, infüzyon, perkolasyon, kaynatma, geri akış ekstraksiyonu, buhar damıtma, süblimasyon ve presleme gibi geleneksel ekstraksiyon yöntemleri, bitkilerden tıbbi bileşiklerin ekstraksiyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin dezavantajları arasında zaman alıcı işlem, düşük saflık ve düşük verimlilik bulunur.

Ultrasonik Ekstraksiyonu Etkileyen Proses Parametreleri

Ultrasonik destekli ekstraksiyon, botanik bileşiklerin geleneksel ekstraksiyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında sonikasyonu üstün ekstraksiyon tekniği haline getiren benzersiz özellikleri ve avantajları ile bilinir. Ultrason destekli ekstraksiyonun önemli bir avantajı, ultrasonik işleme faktörlerinin (genlik, zaman, sıcaklık, basınç gibi) hassas bir şekilde uyarlanabilirliğinde yatmaktadır, bu da ultrasonik işlemin hedef bileşiğe en uygun şekilde ayarlanmasına izin verir. Her bitki materyali, en iyi verim, kalite ve ekstraksiyon oranının elde edildiği ideal ekstraksiyon parametrelerine sahiptir. Ultrasonik ekstraksiyon işlemi, bu optimal ekstraksiyon koşullarını mükemmel bir şekilde uyarlamanıza izin verir.

Ultrasonik Genlik

Genlik, ultrasonik probun (sonotrot) titreşimsel yer değiştirmesidir. Genlik ne kadar yüksek olursa, sonikasyonlu sıvıdaki titreşim ve kavitasyon o kadar yoğun olur. Hielscher Ultrasonics, hassas bir şekilde ayarlanabilir genlikler sağlayabilen yüksek performanslı prob tipi ultrasonicators'da spezialized. Sürekli 7/24 çalışmada 200μm'ye kadar güç sağlayabilen özelleştirilmiş problar raftan kolayca temin edilebilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar da kolayca üretilebilir.
Genlik birdir – en tek değilse – Verimli bitki ekstraksiyonu için önemli parametre. Yüksek genlikler, hücre duvarlarını parçalamak ve hücre içi materyali serbest bırakmak için gerekli kuvvetleri yaratır. Böylece, yüksek performanslı ultrasonikasyon botanik ekstraksiyonda çok etkili hale gelir.

Ultrasonik Tedavinin Zamanı / Süresi

Ultrason destekli ekstraksiyon genellikle geleneksel yöntemlerden çok daha kısadır, çünkü sonikasyon botanik bileşikleri önemli ölçüde daha yüksek ekstraksiyon oranlarında serbest bırakır. Ultrasonikasyon, ekstrakte edilen bileşikleri aşırı işlemeye karşı koruyan daha kısa ekstraksiyon prosedürlerine izin verir. Ultrason sayesinde daha kısa işleme, daha yüksek verim ve daha yüksek ekstrakt kalitesi anlamına gelir.

Darbeli Ultrasonik Tedavi

Ultrasonik nabız, ultrason tedavisinin tanımlanmış duraklama döngüleri ile durdurulduğu bir tedavi modudur (örneğin% 50 görev döngüsü: 30 saniye AÇIK, 30 saniye KAPALI; % 100 görev döngüsü: duraklamalar olmadan sürekli sonikasyon) Ultrasonun görev döngüsü (nabız modu veya ultrasonik nabız döngüleri olarak da bilinir), ultrasonun bir darbe periyodu boyunca ortama (nabız süresi) bağlandığı sürenin yüzdesini ifade eder. Örneğin, P'lik bir döngü modu 30 saniye AÇIK, 30 saniye KAPALI olacaktır. Bir görev döngüsünün duraklama döngüsü sırasında, sonikasyonlu sıvı belirli bir süre için (örneğin, 30 saniye) bozulmamış bir duruma geri gelir, bu da hedef işlem sıcaklığını korumak için ısı dağılımı için iyidir. Sonikasyonun görev döngüsü, ekstraksiyon verimliliği için daha az önemli bir görev döngüsüdür, ancak belirli bir işlem sıcaklığını korumak için kullanılır.

Hidrostatik Basınç

Basınç, ultrasonik işlemler için çok önemli bir parametredir. Sonikasyonlu ortama hidrostatik basınç uygulamak, kavitasyonun yoğunluğunu etkiler. Yüksek basınç koşulları altında, ultrasonik (akustik) kavitasyonun yoğunluğu artar. Hielscher Ultrasonics, yoğunlaştırılmış sonikasyon sonuçları için basınçlandırılabilen çeşitli ultrasonik toplu reaktörler ve akış hücreleri sunar.

Ekstraksiyon sıcaklığı

Herhangi bir mekanik tedavi gibi, ultrasonikasyon da termodinamiğin 2. yasasına uygun olarak sıcaklıkta bir artışa neden olur. Bununla birlikte, ultrasonikasyon termal olmayan bir tedavi tekniğidir, çünkü ultrason destekli tedaviler tamamen mekanik kuvvetlere (sonomekanik kuvvetler olarak da adlandırılır) dayanır. Ultrasonik ekstraksiyon sırasında ekstraksiyon sıcaklığı, seçilen belirli bir sıcaklık aralığında verimli bir şekilde kontrol edilebilir ve muhafaza edilebilir. Tüm Hielscher dijital ultrasonik işlemciler, işlem için belirli bir sıcaklık aralığının ayarlanabildiği takılabilir bir sıcaklık sensörü ve akıllı bir yazılım ile donatılmıştır. Bu sıcaklık aralığı aşıldığında, ultrasonicator sıcaklık tekrar seçilen aralıkta olana kadar duraklar ve daha sonra otomatik olarak sonikasyon prosedürüne devam eder. Hielscher ultrasonicators'ın bu akıllı özelliği, hassas bir şekilde kontrol edilebilir bir sonikasyon süreci ve ideal sonuçlar sağlar.
Ekstraksiyon sıcaklığı herhangi bir botanik bileşik ve bitkiden farklı olabileceğinden, sıcaklık, ultrasonik işlem optimizasyonu sırasında ihmal edilmemesi gereken önemli bir faktördür. Örneğin, 80 ° C'nin Sophora flavescens'ten maksimum flavonoid verimi elde etmek için ideal olduğu bulunurken, en iyi sonuçlar buğday kepeğinden arabinoksilan ekstraksiyonu için 50 ° C'de elde edildi.

Ultrasonik ekstraksiyon için herhangi bir çözücü kullanın

Farklı botanik bileşikler, çeşitli çözücüler içindeki çözünürlüklerini etkileyen farklı polaritelere sahiptir. Örneğin, saponinler ve polisakkaritler daha polardır ve bu nedenle suda iyi çözünürlük gösterirler, çünkü su oldukça polardır. Öte yandan, antosiyaninler ve klorojenik asit gibi fenolik bileşikler oldukça polar değildir ve çözülür, bu nedenle etanol gibi daha az polar bir çözücü daha iyidir. Bu nedenle, yüksek ekstraksiyon verimliliği elde etmek için çözücü seçimi, hedeflenen bileşiklerin çözünürlüğüne uygun olarak yapılmalıdır. Örneğin, su, mantarlardan psilosibin gibi polar bileşiklerin yanı sıra oligosakkaritler, glikozitler ve flavanoidlerin ekstraksiyonu için iyi bir çözücüdür; % 60 (v / v) etanol konsantrasyonuna sahip bir etanol-su karışımı, örneğin apigenin, baicalin ve luteolin bileşiklerinin ultrasonik destekli ekstraksiyonu için uygundur.
Solventler, solvent polaritesi ve ultrasonik ekstraksiyon için en uygun solventler hakkında daha fazla bilgi edinin!

Ekstraksiyon Çözücüsü Olarak Su

Su en polar çözücüdür ve çok çeşitli polar bileşiklerin ekstraksiyonu için uygundur. Başlıca avantajları, çok çeşitli maddeleri çözme kabiliyetini içerir. Ayrıca, ucuz, toksik olmayan, güvenli ve yanıcı değildir. Dezavantajları, yüksek polaritesi nedeniyle polar bileşikler için güçlü seçiciliği içerir. 100°C'lik yüksek kaynama noktası nedeniyle, ekstraktın konsantrasyonu (örneğin damıtma veya rotor buharlaştırma yoluyla) büyük miktarda enerji gerektirir. Ayrıca su, bakteri ve küf oluşumuna eğilimlidir.

Ultrasonik Frekans

20kHz civarındaki ultrasonik frekans, botanik ekstraksiyon için en güçlü ve verimli olarak belirlenmiştir. bitkilerden tıbbi bileşiklerin ekstraksiyonunda ultrason destekli ekstraksiyonun etkinliğini etkiler. Genel olarak, düşük ultrasonik frekans (yani yaklaşık 20kHz'de) daha yoğun kavitasyon (sonomekanik etkiler) üretir, bu da ekstraksiyon prosedürünün daha yüksek etkinliği ile sonuçlanır.

Bitki Materyali

Bitki materyalleri, hücrelerinin yapısı ve sertliği bakımından büyük ölçüde değişebilir. Selüloz, hemiselülozlar, lignin, pektik polisakkaritler, proteinler, fenolik ve selülozik olmayan bileşikler ve su içerebilen hücre duvarı bileşimine bağlı olarak, hücre duvarları sağlam veya yumuşak olabilir. Farklı bitki türleri ve parçaları, bu hücre duvarı bileşenlerinin farklı türlerini ve miktarlarını içerir. Bu nedenle her tesis türü, optimum ekstraksiyon sonuçları için özel işleme parametreleri gerektirir.
Yoğunluk hassas bir şekilde ayarlanabildiğinden, Hielscher ultrasonik çıkarıcılar yumuşak ve sert hücre duvarlarını güvenilir bir şekilde kırabilir. Yumuşak hücre duvarları daha az yoğun ultrasonikasyona ihtiyaç duyabilirken, sağlam hücre yapıları daha yoğun bir tedaviden yararlanır.
Botanik ekstraksiyon için hammadde taze hasat edilebilir (ıslak) veya kurutulabilir. Ultrasonik ekstraksiyon hem taze / ıslak hem de kurutulmuş bitkiler için uygundur. Bitki katılarının partikül boyutu bir diğer önemli faktördür: Yüksek bir yüzey alanı (yani küçük partikül boyutu), ultrasonik kavitasyonel kesme kuvvetleri için geniş bir temas alanı sağladığı ve daha yüksek verimlilik sağladığı için faydalıdır. Bu nedenle, bitki materyali yumuşatılır veya küçük parçalar halinde öğütülür (yaklaşık 3-5 mm).

Ultrasonik Ekstraksiyon Neden En İyi Yöntemdir?

Randıman

• daha yüksek verim
• Hızlı ekstraksiyon işlemi – dakikalar içinde
• Yüksek kaliteli özler – hafif, termal olmayan ekstraksiyon
• Yeşil çözücüler (su, etanol, gliserin, bitkisel yağlar, NADES vb.)

Basitlik

• Tak ve çalıştır – Dakikalar içinde kurun ve çalıştırın
• Yüksek verim – Büyük ölçekli ekstrakt üretimi için
• Toplu işlem veya sürekli hat içi çalışma
• Kolay kurulum ve devreye alma
• Taşınabilir / Hareketli – Taşınabilir üniteler veya tekerlekler üzerine inşa edilmiştir
• Doğrusal ölçek büyütme – kapasiteyi artırmak için paralel olarak başka bir ultrasonik sistem ekleyin
• Uzaktan izleme ve kontrol – PC, akıllı telefon veya tablet üzerinden
• Süreç denetimi gerekmez – Kurun ve çalıştırın
• Yüksek Performans – 7/24 kesintisiz üretim için tasarlanmıştır
• Sağlamlık ve az bakım gerektirir
• yüksek kalite – Almanya'da tasarlandı ve üretildi
• Partiler arasında hızlı yükleme ve boşaltma
• Temizlemesi kolay

Emniyet

• Çalıştırması basit ve güvenli
• Solventsiz veya solvent bazlı ekstraksiyon (su, etanol, bitkisel yağlar, gliserin vb.)
• Yüksek basınç ve sıcaklık yok
• ATEX sertifikalı patlamaya dayanıklı sistemler mevcuttur
• Kontrolü kolay (ayrıca uzaktan kumanda ile)

Literatür / Referanslar