Ultrasonik Ekstraksiyon Proseslerinin Ölçek Büyütmesi
Üretim kapasitelerini artırmak için ekstraksiyon proseslerinin ölçeği daha büyük hacimlere / daha yüksek işleme kapasitelerine yükseltilmelidir. Ultrason destekli ekstraksiyon, bitkisel bileşikleri bitki materyalinden izole etmek için oldukça etkili bir yöntemdir. Ayrıca sonikasyon uygulamalarının ölçeği, daha büyük hacimlere doğrusal olarak büyütülebilir. Bitki materyalini hem kesikli hem de sürekli akış modunda işleme seçeneğiyle ultrasonik ekstraksiyon, küçük ölçekten çok büyük ölçeğe kadar her ekstrakt üreticisi için ideal sistemi sunar. Ultrason destekli ekstraksiyonun basit ve verimli ölçek büyütmesi hakkında daha fazla bilgi edinin!
Ultrason Destekli Ekstraksiyonun Ölçek Büyütmesi
Bitkisel ekstrakt üretiminin artırılması planlanırken çoğu ekstraksiyon yöntemi (ör. Soxhlet ekstraksiyonu, süperkritik CO2 ekstraksiyonu, maserasyon) darboğaz oluşturur. Ultrasonik ekstraksiyon kullanımı, üretim artışının işletmenin zayıf noktası haline gelmesini önler. Ultrason destekli ekstraksiyonun ölçeğinin herhangi bir üretim hacmine nasıl doğrusal olarak büyütülebileceğini aşağıda öğrenin.
Ölçek büyütme ile proses parametreleri arasındaki ilişki: Geleneksel ekstraksiyon tekniklerinde, üretimi artırmak amacıyla daha büyük bir ekstraksiyon sistemini devreye almak için maliyetli, yoğun emek ve zaman gerektiren araştırmalar gerekir; çünkü birçok işleme faktörü değişir ve daha yüksek bir işleme kapasitesine doğrusal olarak uyarlanamaz. Bu, çok sayıda proses parametresinin yeniden belirlenmesi gerektiği ve daha küçük ekstraksiyon sistemlerinde elde edilen ekstrakt kalitelerine daha büyük ölçekli üretimde çoğu zaman ulaşılamadığı anlamına gelir.
Ultrasonik ekstraksiyonun cazibesi, ölçeğinin tamamen doğrusal olarak büyütülebilmesidir. Bu doğrusal ölçeklenebilirlik; genlik, sıcaklık, basınç, ultrasona maruz kalma süresi ve çözücü:katı oranı gibi tüm önemli proses parametrelerinin korunmasını sağlar. Bir ultrasonik ekstraksiyon prosesinin ölçeğini daha büyük hacimlere büyütmek, daha büyük bir sonotrot yüzey alanı gerektirir. Bu, ölçek büyütmenin daha büyük bir sonotroda (ultrasonik prob / horn) sahip daha güçlü bir sonikatör kullanılarak veya birden fazla ultrasonik ekstraktör paralel olarak kurularak yapılabileceği anlamına gelir.
Laboratuvar ve Üretim için Hielscher Sonikatörleri Hakkında Daha Fazla Bilgi Edinin!
Kesikli modda ultrasonik ekstraksiyon çoğunlukla küçük ve orta ölçekli üretim için kullanılır. Resimde, endüstriyel ultrasonik ekstraktör UIP1000hdT cihazının kesikli ve sürekli akış (hat içi) modlarında çalıştırılabilen modeli gösterilmektedir.
Ultrasonik ekstraksiyon proseslerinin ölçeği, herhangi bir üretim kapasitesine doğrusal olarak büyütülebilir. Ultrasonik ekstraktörler kesikli ve hat içi modlarda çalıştırılabilir.
Ultrasonik Ölçek Büyütme Senaryolarına Örnekler
Örneğin, sürekli akışlı bir sistemde 3x 2kW UIP2000hdT ultrasonik ekstraktörünü paralel olarak kurarak bitkisel ekstraksiyonunuzun ölçeğini büyütebilirsiniz (3 sonotrot ve 3 akış hücresi gerekir). Bu, size 6kW ultrasonik işleme gücü sağlar.
Alternatif olarak, tek bir büyük prob ve daha büyük bir akış hücresi reaktörü ile donatılmış tek bir 6kW UIP6000hdT sonikatörü kurabilirsiniz.
Birden fazla ultrasonik ekstraktörün paralel olarak kurulduğu bir sistemin avantajları, yedeklilik ve daha esnek kullanımdır (ör. her sonikatör farklı bir bitki materyalini işleyebildiği için çeşitli ham maddelerden eş zamanlı ekstraksiyon). Bu ölçek büyütme modeli, halihazırda bir sonikatör tipine sahip olduğunuzda da kolaylık sağlar; aynı modelden bir veya birkaç cihaz eklemek pratiktir ve yatırım maliyetlerinizi azaltabilir.
Daha büyük tek bir ultrasonik ekstraktöre yatırım yapmak, özellikle aynı ekstraktın daha büyük miktarlarının bir defada üretildiği durumlar için uygundur. Daha büyük tek bir sonikatör, alanı kısıtlı bir tesise kurulması durumunda da daha uygundur.
Ultrasonik Ekstraksiyonda Ölçek Büyütmeye Nasıl Yaklaşılmalı?
Verimli ve ekonomik bir ekstraksiyon prosesi için proses parametreleri optimize edilmelidir. Proses, hedeflenen ekstrakt kalitesi elde edilirken en düşük enerji girdisiyle en yüksek işleme kapasitesine ulaşacak şekilde ayarlandığında optimizasyon sağlanır. Optimize edilmiş bir ultrasonik proseste enerji, işlem süresi ve işçilik maliyetleri, nihai ürünün en yüksek verim ve kalitesinin hâlâ elde edildiği noktaya kadar en aza indirilir.
Ultrasonik proses optimizasyonu, çeşitli parametre yapılandırmaları test edilerek ve seçenekler ham maddeniz için en uygun parametrelere kadar daraltılarak yapılır. Genel deneysel değerler, her uygulamaya özgü ideal ayara hızla ulaşmaya yardımcı olan bir başlangıç noktası olarak normalde kullanılır. Ultrasonik proses optimizasyon testleri küçük hacimlerde yürütülebilir; bu, gereken çabayı azaltmaya yardımcı olur, malzeme tasarrufu sağlar ve istenen sonuçların nispeten hızlı elde edilmesini sağlar.
Hielscher Ultrasonics, iyi donanımlı bir teknik merkeze ve laboratuvara sahiptir. Tesisimizde kesikli ve hat içi sonikasyon için laboratuvar ve endüstriyel sonikatörlerin tüm ürün yelpazesinin yanı sıra sonuçların kapsamlı değerlendirilmesi için gelişmiş analiz cihazları da bulunur. Uzun yıllara dayanan deneyime sahip, iyi eğitimli (üniversite mezunu) personelimiz, sizin için ultrasonik denemeler yaparak ve/veya en uygun ultrasonik proses sistemleri konusunda size danışmanlık sunarak proses optimizasyonunda size yardımcı olmaktan memnuniyet duyacaktır.
Hielscher Ultrasonik Ekstraktörleri ile Ölçek Büyütme: Hızlı, Güvenilir ve Verimli
Ultrasonikasyon ile Ekstraksiyon Darboğazını Aşın!
Üretim kapasitenizi ister kesikli ister sürekli akış (hat içi) modunda artırmak isteyin, Hielscher Ultrasonics daha büyük üretim kapasiteleri için ideal sonikatöre ve aksesuarlara sahiptir. Kesikli ekstraksiyonunuzu hat içi bir prosese dönüştürmenize de yardımcı oluyoruz.
Hemen bizimle iletişime geçin! Üretim ihtiyaçlarınızı görüşmekten ve size teknik özellikler, ultrasonik ekstraksiyonda ölçek büyütme konusunda ayrıntılı rehberlik ve ilgili teklifler sunmaktan memnuniyet duyacağız!
İlk genel yönlendirme olarak aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir:
| Kesikli İşlem Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3–60L | 0,6–12L/min | >UIP6000hdT |
| uygulanamaz | 10–100L/min | UIP16000 |
| uygulanamaz | daha yüksek | Küme halinde UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Prob tipi UIP1000hdT sonikatörü ve karıştırıcı – kannabinoidler (ör. CBD, THC, CBG) gibi bitkisel ekstraktların üretimi için
UIP4000hdT – endüstriyel ölçekte bitkisel ekstrakt üretimi için 4000 watt gücünde ultrasonik ekstraktör.
Literatür / Kaynaklar
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.