Стратегії підвищення врожайності в ботанічній екстракції
Для того, щоб виробляти високоякісні екстракти з рослинних компонентів з високою ефективністю, тобто високими виходами екстрактів преміальної якості за короткий час екстракції, потрібна високоефективна техніка екстракції. Ультразвукова екстракція – це техніка, що інтенсифікує процес, яка дозволяє використовувати широкий спектр сировини та дозволяє швидко та економічно ефективно отримувати високі виходи високоякісних екстрактів.
Рослинні екстракти преміум-класу з потужним ультразвуком
Коли витягується певна біологічно активна сполука або біологічно активна фракція з рослинного продукту, на процес екстракції впливають різні фактори. Крім технології екстракції (наприклад, ультразвукова екстракція), полярність розчинника, сировини та її попередньої обробки, співвідношення тверда речовина / рідина (тобто співвідношення рослинна речовина / розчинник), час екстракції та температура є важливими факторами процесу, які необхідно ретельно враховувати. Ультразвукова екстракція (ОАЕ) дозволяє створити ідеальні умови обробки, які характеризуються м'якістю і високою ефективністю одночасно. Вільний вибір м'яких розчинників або екстракція в холодній воді, низькі температури та короткий час обробки перетворюють ультразвукову екстракцію на чудову техніку екстракції, яка запобігає термічній або хімічній деградації біоактивних молекул. Крім того, ОАЕ можуть вивільняти повну доступну кількість біологічно активних молекул із рослинної сировини. Ось чому ультразвук є найбільш широко використовуваною технологією екстракції для виробництва високоефективних екстрактів.
Ботанічний екстракція з UP400St (400 Вт, 24 кГц)
Що робить ультразвукову екстракцію кращою?
Ультразвукова екстракція (ОАЕ) – це високоефективна техніка екстракції, яка заснована на чистих механічних силах. Ультразвукова або акустична кавітація характеризується інтенсивними зсувними силами, а також локально виникаючими перепадами температур і тиску. Ці високоінтенсивні кавітаційні сили викликають так звану сонопорацію, яка є генерацією нових і розширенням існуючих пор в клітинній мембрані, а також порушенням структур рослинних клітин. Ультразвуково посилений потік розчинника всередину клітини і з неї сприяє швидкому і повному вивільненню рослинних речовин. Використовуючи виключно механічні сили, ОАЕ не змінюють ботанічні молекули за допомогою хімічних речовин або інтенсивної термічної обробки і запобігають тим самим хімічним або термічно викликаним змінам біологічно активних речовин, що містяться в рослинних компонентах. В результаті ультразвукової екстракції отримують високоякісні екстракти повного спектру, які забезпечують повний ефект комбінованих рослинних речовин, відомий як так званий ефект антуражу.
Ультразвукова екстракція: М'яка нетермічна, але високоефективна техніка для отримання високих виходів екстрактів преміальної якості.
Порівняння ультразвукової екстракції з іншими методами
Ультразвукова екстракція є широко використовуваним методом для вивільнення та виділення біологічно активних сполук, таких як антиоксиданти, поліфеноли, полісахариди, білки, ліпіди, канабіноїди та інші фітохімічні речовини з рослинної сировини. Ультразвук є кращим методом через численні переваги, такі як високі / повні виходи екстракції, швидка, нетермічна обробка, сумісність практично з будь-якими розчинниками (наприклад, вода, етанол, метанол, ізопропанол, рослинні масла, гліцерин і т.д.), проста і безпечна експлуатація, низькі експлуатаційні витрати та багато інших.
У наведеній нижче таблиці порівнюється ультразвукова екстракція з іншими традиційними методами екстракції, що підкреслює переваги ОАЕ.
Ультразвукові екстрактори від Hielscher вирізняються ефективністю, надійністю та зручністю для використання
| Ультразвукова екстракція | Вимочування | БО2 Видобуток | Сокслет | Проникнення | |
|---|---|---|---|---|---|
| Розчинник | Сумісний практично з будь-якими розчинниками | вода, водні та неводні розчинники | БО2 | вода, водні та неводні розчинники | органічні розчинники |
| температура | нетермічна екстракція, Точний контроль температури |
Навколишнього | при нагріванні | температура навколишнього середовища, зрідка застосовується тепло |
вище критичного температура 31°C |
| тиск | обидва, атмосферні або можливий підвищений тиск |
атмосферний | атмосферний | атмосферний | дуже високий тиск (вище критичного тиску 74 бар) |
| Час обробки | Швидкого | дуже повільний | повільний | дуже повільний | Помірний |
| Кількість розчинника | низький високе тверде навантаження рослинної сировини в розчиннику, особливо коли проточна комірка використовується налаштування |
великий | Помірний | великий | великі суми Надкритичний СО2 |
| Полярність натурального екстракту | залежність від розчинника; для вилучення неполярних і полярних з'єднань, двоступенева екстракція Рекомендується використовувати два розчинники |
Залежить від розчинника | Залежить від розчинника | Залежить від розчинника | в залежності від тиску (при більш високому тиску більш полярний) |
| Гнучкість / Масштабованість | для періодичного та вбудованого вилучення, Лінійна масштабованість |
тільки пакетна екстракція, обмежена масштабованість |
тільки пакетна екстракція, обмежена масштабованість |
тільки пакетна екстракція, обмежена масштабованість |
тільки пакетна екстракція, обмежена лінійна масштабованість, дуже дорого коштує, |
Чому ультразвукова екстракція така ефективна?
Екстракційний інтенсифікуючий механізм енергетичного ультразвуку в основному пов'язаний з явищем акустичної кавітації. Ультразвукова кавітація викликає зіткнення між частинками ботанічної біомаси, що призводить до міжфазного фракціонування та зменшення розміру частинок. Коли кавітаційні бульбашки руйнуються на поверхні твердих речовин рослин, ерозія і сонопорація ще більше збільшують поверхню частинок. Тим самим посилене перенесення маси сприяє вивільненню таких молекул, як білки, ліпіди, цукру, вітаміни, антиоксиданти, фітохімічні речовини та харчові волокна. Ультразвукові сили зсуву покращують проникнення розчинника в клітинний матрикс ботанічної речовини і, відповідно, покращують проникність клітинних мембран. Ці механізми силового ультразвуку відповідають за значну інтенсифікацію процесу, що досягається при застосуванні ультразвуку для ботанічної екстракції.
- високі врожаї,
- Екстракти преміальної якості
- високоефективний, швидкий процес
- низькі експлуатаційні витрати
- Відтворювані результати
- Лінійна масштабованість
- простий & Безпечна експлуатація
- Надійності
Отримайте технічну інформацію про ультразвукові екстрактори Hielscher та їх переваги!
Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та розповсюджує високоефективні ультразвукові екстрактори для періодичної та безперервної обробки в будь-якому масштабі виробництва. Окрім найвищих технічних стандартів та видатної надійності та роботи 24/7/365 для високоефективної роботи, ультразвукові пристрої Hielscher прості та надійні в експлуатації. Висока ефективність, розумне програмне забезпечення, інтуїтивно зрозуміле меню, автоматичне протоколювання даних і віддалене керування браузером – це лише кілька особливостей, які відрізняють екстрактори Hielscher від іншого екстракційного обладнання.
Переваги ультразвукових екстракторів Hielscher
Ефективність
- вищі врожаї,
- Швидкий процес екстракції – За лічені хвилини
- Високоякісні екстракти – м'яка, не термічна екстракція
- Зелені розчинники (вода, етанол, гліцерин, рослинні олії тощо)
Простота
- Вилка з розетки’ грати – Налаштуйте та тренуйтеся протягом кількох годин
- Висока пропускна здатність - для великомасштабного виробництва екстрактів
- Пакетна або безперервна вбудована робота
- Просте налаштування – підтримує кілька напруг і підключення лише чотирьох шлангів
- Рухомого
- Лінійне масштабування – додайте ще одну ультразвукову систему паралельно для збільшення потужності
- Віддалений моніторинг та керування – через ПК, смартфон або планшет
- Не потрібен нагляд за процесом – налаштування та запуск
- Високопродуктивний – призначений для безперервного виробництва 24/7
- Надійність і низькі експлуатаційні витрати
- Високоякісних – спроектовано та виготовлено в Німеччині
- Швидке завантаження та розвантаження між партіями
- Легко чистити
Безпеки
- Простий і безпечний у використанні
- Екстракція без розчинників або на основі розчинників (вода, етанол, рослинні олії, гліцерин тощо)
- Відсутність високих тисків і температур
- Доступні вибухозахищені системи, сертифіковані ATEX
- Простота в управлінні (в тому числі за допомогою пульта дистанційного керування)
Розчинники для ультразвукової екстракції
Виберіть ідеальний розчинник для вашого процесу екстракції: вода, водно-спиртова суміш, ізопропіловий спирт, гексан, етанол, метанол, бутан, рослинні олії, гліцерин,
Нетоксичні розчинники, як і будь-які інші стандартні розчинники, сумісні з ультразвуковою екстракцією.
Ультразвукова екстракція в холодній воді: Хоча технічно вода є розчинником, так званим універсальним розчинником, екстракція на водній основі зазвичай розглядається як екстракція без розчинника. Ультразвукова екстракція без розчинників не вимагає ніяких сторонніх речовин. Суспензія води та рослинного матеріалу піддається ультразвуковому звуку, щоб зруйнувати клітинні стінки рослини, щоб біологічно активні молекули вивільнялися у воду (розчинник). Ультразвук – це чисто механічний метод, який не змінює хімічно сировину та екстракт. Тому ультразвукова екстракція є кращою технікою для отримання високоякісних рослинних екстрактів.
Ультразвуковий апарат зондового типу UIP1000HDT з мішалкою для виробництва рослинних екстрактів, таких як канабіноїди (наприклад, CBD, THC, CBG)
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових екстракторів (періодична та проточна обробка):
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Промислова установка ультразвукового екстрактора UIP4000HDT для виробництва рослинних екстрактів.
Hielscher Ultrasonics виробляє та постачає високопродуктивні ультразвукові екстрактори для лабораторних, пілотних та промислових масштабів.
Література / Список літератури
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.