Масштабування процесів ультразвукової екстракції
Щоб збільшити виробничі потужності, процеси екстракції необхідно масштабувати до більших об’ємів / вищих продуктивностей. Ультразвукова екстракція є надзвичайно ефективним методом ізоляції ботанічних сполук із рослинної сировини. Крім того, застосування ультразвукової обробки можна лінійно масштабувати до більших об’ємів. З можливістю обробки рослинної сировини як партіями, так і в проточному режимі, ультразвукова екстракція пропонує ідеальне рішення для будь-якого виробника екстрактів – від малого до дуже великого масштабу. Дізнайтеся більше про просте та ефективне масштабування ультразвукової екстракції!
Масштабування ультразвукової екстракції
Більшість методів екстракції (наприклад, екстракція за Сокслетом, надкритична екстракція CO2 , мацерація) є вузьким місцем при плануванні збільшення виробництва ботанічних екстрактів. Використання ультразвукової екстракції запобігає тому, щоб збільшення виробництва стало слабкою ланкою бізнесу. Дізнайтеся нижче, як ультразвукову екстракцію можна лінійно масштабувати до будь-якого виробничого об’єму.
Зв’язок між масштабуванням і параметрами процесу: Традиційні техніки екстракції потребують дорогих, трудомістких і тривалих досліджень для впровадження більшої системи екстракції для збільшення виробництва, оскільки багато факторів обробки змінюються і не можуть бути лінійно адаптовані до більшої пропускної здатності. Це означає, що численні параметри процесу повинні бути встановлені заново, і часто якість екстрактів, отримана в менших установках для екстракції, не може бути досягнута у більшому виробництві.
Краса ультразвукової екстракції полягає в її повній лінійній масштабованості. Ця лінійна масштабованість дозволяє підтримувати всі важливі параметри процесу, такі як амплітуда, температура, тиск, час ультразвукового впливу, співвідношення розчинник:тверда фаза. Масштабування процесу ультразвукової екстракції до більших об’ємів вимагає більшої площі поверхні сонотрода. Це означає, що масштабування можна здійснити, використовуючи більш потужний ультразвуковий апарат із більшим сонотродом (ультразвуковий зонд / ріг) або встановивши кілька ультразвукових екстракторів паралельно.
Дізнайтеся більше про ультразвукові апарати Hielscher для лабораторій та виробництва!
Ультразвукова екстракція в партійному режимі переважно використовується для виробництва малого та середнього розміру. На фото показано промисловий ультразвуковий екстрактор UIP1000hdT, який може працювати в партійному та проточному (інлайн) режимах.
Процеси ультразвукової екстракції можна лінійно масштабувати до будь-якої виробничої потужності. Ультразвукові екстрактори можуть працювати в партійному та інлайн режимах.
Приклади сценаріїв масштабування ультразвукової екстракції
Наприклад, у безперервній проточній установці ви можете масштабувати свою ботанічну екстракцію, встановивши 3 ультразвукові екстрактори UIP2000hdT потужністю 2kW паралельно (потрібні 3 сонотроди та 3 проточні комірки). Це дасть вам ультразвукову потужність обробки 6kW.
Альтернативно, ви можете встановити один ультразвуковий апарат UIP6000hdT потужністю 6kW, який оснащений одним великим зондом і більшим реактором із проточною коміркою.
Перевагами паралельної установки кількох ультразвукових екстракторів є резервування, більш гнучке використання (наприклад, одночасна екстракція з різних видів сировини, оскільки кожен ультразвуковий апарат може обробляти різну рослинну сировину). Ця модель масштабування також зручна, коли у вас вже є один тип ультразвукового апарату; додавання одного або кількох пристроїв тієї ж моделі є зручним і може зменшити ваші інвестиційні витрати.
Інвестування в один більший ультразвуковий екстрактор особливо підходить, коли великі партії одного й того ж екстракту виробляються одночасно. Один більший ультразвуковий апарат також більш доречний, коли встановлений у приміщенні з обмеженим простором.
Як підійти до масштабування ультразвукової екстракції
Для ефективного та економічного процесу екстракції параметри процесу повинні бути оптимізовані. Оптимізація досягається, коли процес налаштований на найвищу продуктивність за найнижчих енерговитрат, зберігаючи цільову якість екстракту. В оптимізованому ультразвуковому процесі енергія, час обробки та витрати на працю мінімізовані до рівня, при якому все ще досягаються найвища вихідна кількість і якість кінцевого продукту.
Оптимізація ультразвукового процесу здійснюється шляхом тестування різних конфігурацій параметрів і звуження до оптимальних параметрів для вашої сировини. Загальні емпіричні значення зазвичай використовуються як початкова точка, допомагаючи швидко досягти індивідуального ідеального налаштування. Тести оптимізації ультразвукового процесу можна проводити на малих об’ємах, що допомагає зменшити зусилля, заощаджує матеріал і відносно швидко отримує бажані результати.
Hielscher Ultrasonics має добре обладнаний технічний центр і лабораторію. Наш об’єкт має не лише повний асортимент лабораторних і промислових ультразвукових апаратів для партійної та інлайн ультразвукової обробки, а й складні аналітичні пристрої для комплексної оцінки результатів. Наші досвідчені, добре підготовлені співробітники (з університетськими дипломами) будуть раді допомогти вам з оптимізацією процесу – проводячи ультразвукові випробування для вас і/або консультуючи вас щодо найбільш підходящих установок для ультразвукового процесу.
Масштабування з ультразвуковими екстракторами Hielscher: швидко, надійно та ефективно
Подолання вузького місця екстракції за допомогою ультразвукової обробки!
Незалежно від того, чи хочете ви збільшити свою виробничу потужність у партійному або безперервному проточному (інлайн) режимі, Hielscher Ultrasonics має ідеальний ультразвуковий апарат і аксесуари для більших виробничих потужностей. Ми також допоможемо вам перевести вашу партійну екстракцію на інлайн процес.
Зв’яжіться з нами зараз! Ми будемо раді обговорити ваші виробничі потреби та надати вам технічні специфікації, детальне керівництво щодо масштабування ультразвукової екстракції та відповідні пропозиції!
Для першого приблизного орієнтиру, наведена нижче таблиця дає вам уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об’єм партії | Об’ємна витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3 до 60L | 0,6 до 12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більше | кластер UIP16000 |
Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!
Зондовий ультразвуковий апарат UIP1000hdT з мішалкою для виробництва ботанічних екстрактів, таких як каннабіноїди (наприклад, CBD, THC, CBG)
UIP4000hdT – потужний ультразвуковий екстрактор на 4000 ват для виробництва ботанічних екстрактів у промислових масштабах.
Література / Посилання
- 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 виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.