Стратегії підвищення виходу при ботанічному екстрагуванні

Для отримання екстрактів преміум-якості з рослинної сировини з високою ефективністю, тобто високих виходів екстрактів преміум-якості за короткий час екстрагування, необхідна високоефективна техніка екстрагування. Ультразвукове екстрагування є технікою інтенсифікації процесу, яка дозволяє використовувати широкий спектр сировини та забезпечує високі виходи якісних екстрактів швидко та економічно вигідно.

Екстракти рослинної сировини преміум-класу за допомогою потужного ультразвуку

Коли екстрагується конкретна біоактивна сполука або біоактивна фракція з рослинної сировини, на процес екстрагування впливають різні фактори. Крім технології екстрагування (наприклад, ультразвукове екстрагування), важливими факторами процесу, які необхідно ретельно враховувати, є полярність розчинника, сировина та її попередня обробка, співвідношення тверде тіло / рідина (тобто співвідношення рослинної маси / розчинника), час екстрагування та температура. Ультразвукове екстрагування (UAE) дозволяє створити ідеальні умови обробки, які характеризуються одночасно м’якістю та високою ефективністю. Вільний вибір м’яких розчинників або екстрагування холодною водою, низькі температури та короткі часи обробки перетворюють ультразвукове екстрагування на найкращу техніку екстрагування, яка запобігає термічній або хімічній деградації біоактивних молекул. Крім того, UAE може вивільнити повну доступну кількість біоактивних молекул з рослинної сировини. Саме тому ультразвукова обробка є найбільш поширеною технологією екстрагування для виробництва екстрактів високої потужності.

Що робить ультразвукове екстрагування найкращим?

Ультразвукове екстрагування (UAE) є високоефективною технікою екстрагування, яка базується на чистих механічних силах. Ультразвукова або акустична кавітація характеризується інтенсивними зсувними силами, а також локально виникаючими високими температурами та різницями тиску. Ці надзвичайно інтенсивні кавітаційні сили спричиняють так звану сонопорацію, тобто утворення нових пор у клітинній мембрані та збільшення існуючих, а також руйнування структури рослинних клітин. Посилений ультразвуком потік розчинника всередину та назовні клітини сприяє швидкому та повному вивільненню рослинних речовин. Використовуючи виключно механічні сили, UAE не змінює молекули рослинної сировини за допомогою хімікатів або інтенсивної теплової обробки і тим самим запобігає хімічним або термічним змінам біоактивних речовин, що містяться в рослинній сировині. В результаті ультразвукове екстрагування виробляє високоякісні екстракти повного спектра, які забезпечують повний ефект комбінованих рослинних речовин, відомий як так званий ефект оточення (entourage effect).
Ультразвукове екстрагування: м’яка нетермічна, але високоефективна техніка для високих виходів екстрактів преміум-якості.

Порівняння ультразвукового екстрагування з іншими техніками

Ультразвукове екстрагування є широко використовуваною технікою для вивільнення та ізоляції біоактивних сполук, таких як антиоксиданти, поліфеноли, полісахариди, білки, ліпіди, каннабіноїди та інші фітохімічні речовини з рослинної сировини. Ультразвукова обробка є переважним методом завдяки численним перевагам, таким як високі / повні виходи екстрагування, швидка нетермічна обробка, сумісність майже з будь-якими розчинниками (наприклад, вода, етанол, метанол, ізопропанол, рослинні олії, гліцерин тощо), проста та безпечна експлуатація, низькі витрати на обслуговування, серед багатьох інших.
Наведена нижче таблиця порівнює ультразвукове екстрагування з іншими конвенційними методами екстрагування, підкреслюючи переваги UAE.

Чому ультразвукова екстракція така ефективна?

Механізм інтенсифікації екстракції за допомогою потужного ультразвуку переважно пов’язують із явищем акустичної кавітації. Ультразвукова кавітація спричиняє зіткнення між частинками рослинної біомаси, що призводить до міжчастинкового подрібнення та зменшення розміру частинок. Коли кавітаційні бульбашки колапсують на поверхні рослинних твердих речовин, ерозія та сонопорація ще більше збільшують поверхню частинок. Інтенсифікований таким чином масоперенос сприяє вивільненню молекул, таких як білки, ліпіди, цукри, вітаміни, антиоксиданти, фітохімікати та харчові волокна. Зсувні сили, що генеруються ультразвуком, покращують проникнення розчинника в клітинну матрицю рослинної речовини та відповідно покращують проникність клітинних мембран. Ці механізми потужного ультразвуку відповідають за значну інтенсифікацію процесу, досягнуту при застосуванні ультразвукової обробки для ботанічної екстракції.

Отримайте технічну інформацію про ультразвукові екстрактори Hielscher та їхні переваги!

Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та постачає високоефективні ультразвукові екстрактори для партійної та безперервної обробки на будь-якому виробничому масштабі. Крім найвищих технічних стандартів, виняткової надійності та роботи 24/7/365 для високої ефективності, ультразвукові апарати Hielscher прості та надійні в експлуатації. Висока ефективність, розумне програмне забезпечення, інтуїтивне меню, автоматичне протоколювання даних та дистанційне керування через браузер – це лише кілька функцій, які відрізняють екстрактори Hielscher від іншого екстракційного обладнання.

Переваги ультразвукових екстракторів Hielscher

Ефективність

• Вищі виходи
• Швидкий процес екстракції – протягом хвилин
• Екстракти високої якості – м’яка, нетермічна екстракція
• Зелені розчинники (вода, етанол, гліцерин, рослинні олії тощо)

Простота

• Підключи та працюй – налаштування та навчання протягом годин
• Висока продуктивність – для виробництва екстрактів у великих масштабах
• Партійна або безперервна потокова робота
• Просте налаштування – підтримує кілька напруг і потребує лише чотирьох шлангових з’єднань
• Мобільність
• Лінійне масштабування – додайте іншу ультразвукову систему паралельно для збільшення потужності
• Дистанційний моніторинг та керування – через ПК, смартфон або планшет
• Не потрібен нагляд за процесом – налаштуйте та запускайте
• Висока продуктивність – розроблено для безперервного виробництва 24/7
• Надійність та низькі витрати на обслуговування
• Висока якість – розроблено та виготовлено в Німеччині
• Швидке завантаження та розвантаження між партіями
• Легке очищення

Безпека

• Просте та безпечне управління
• Екстракція без розчинника або з розчинником (вода, етанол, рослинні олії, гліцерин тощо)
• Відсутність високих тисків та температур
• Доступні вибухозахищені системи, сертифіковані за ATEX
• Легке керування (також через дистанційне керування)

Розчинники для ультразвукової екстракції
Оберіть ідеальний розчинник для вашого процесу екстракції: вода, водно-спиртова суміш, ізопропіловий спирт, гексан, етанол, метанол, бутан, рослинні олії, гліцерин,
нетоксичні розчинники, а також будь-які інші стандартні розчинники сумісні з ультразвуковою екстракцією.
Ультразвукова екстракція холодною водою: Хоча вода технічно є розчинником, так званим універсальним розчинником, екстракція на основі води загалом вважається екстракцією без розчинника. Ультразвукова екстракція без розчинника не потребує жодних сторонніх речовин. Суспензію води та рослинного матеріалу піддають ультразвуковій обробці, щоб зруйнувати клітинні стінки рослини, так щоб біоактивні молекули вивільнилися у воду (розчинник). Ультразвукова обробка є суто механічним методом, який не змінює хімічно сировину та екстракт. Тому ультразвукова екстракція є бажаною технікою для виробництва високоякісних ботанічних екстрактів.

Ультразвуковий гомогенізатор зондового типу UIP1000hdT з мішалкою для виробництва ботанічних екстрактів, таких як каннабіноїди (наприклад, CBD, THC, CBG)

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність наших ультразвукових екстракторів (періодичне та проточне оброблення):