Ультразвукова екстракція – універсальна та придатна для будь-якої рослинної сировини

Чи можу я використовувати свій ультразвуковий гомогенізатор зондового типу для екстракції канабісу та псилоцибіну? Відповідь: Так! Ви можете використовувати свій ультразвуковий гомогенізатор для численних різних видів сировини, щоб отримувати екстракти високої якості. Перевага техніки ультразвукової екстракції полягає в її сумісності з практично будь-якою рослинною сировиною та розчинником. Тому ультразвукова екстракція забезпечує високі виходи за короткий час процесу як для полярних, так і для неполярних молекул.

Екстракція полярних і неполярних молекул за допомогою ультразвуку

Ступінь екстрагованості біоактивних сполук визначається різними факторами, такими як навколишні клітинні структури або полярність цільової молекули.
«Подібне розчиняється в подібному»
Розчинність на молекулярному рівні можна загально розділити на дві різні категорії: полярна та неполярна.
Полярні молекули мають позитивно + і негативно – заряджені кінці. Неполярні молекули майже не мають заряду (нульовий заряд) або заряд є збалансованим. Розчинники варіюються в цих категоріях і можуть бути, наприклад, сильно, середньо або слабко полярними чи неполярними.
Як натякає фраза «Подібне розчиняється в подібному», молекули найкраще розчиняються в розчиннику з такою ж полярністю.
Полярні розчинники розчиняють полярні сполуки. Неполярні розчинники розчиняють неполярні сполуки. Залежно від полярності рослинної сполуки, слід обрати відповідний розчинник із високою розчинною здатністю.

Ультразвуковий апарат UP400St є широко використовуваним ультразвуковим екстрактором для ізоляції біоактивних сполук із рослинної сировини.

Ультразвуковий екстрактор UP400St (400 ватів) для створення рослинних екстрактів високої якості, наприклад, з конопель, марихуани, грибів та трав.

Ультразвукова обробка – швидкий і м’який метод екстракції для отримання високоякісного грибного екстракту. У відео UP400St використовують для екстракції шиїтаке.

Ліпіди та жири є неполярними молекулами. Фітохімічні речовини, такі як основні каннабіноїди (CBD, THC), терпени, токофероли, хлорофіл A та каротиноїди, є такими неполярними молекулами. Водні молекули, такі як псилоцибін, антоціани, більшість алкалоїдів, хлорофіл B, вітамін C та вітаміни групи B, є типами полярних молекул.
Це означає, що для екстракції канабісу та псилоцибіну слід обирати різні розчинники, оскільки молекули каннабіноїдів є неполярними, тоді як молекули псилоцибіну є полярними. Відповідно, полярність розчинника має значення. Полярні молекули, такі як фітохімічна речовина псилоцибін, найкраще розчиняються в полярних розчинниках. Відомими полярними розчинниками є, наприклад, вода або метанол. Неполярні молекули, навпаки, найкраще розчиняються в неполярних розчинниках, таких як гексан або толуол.

Ультразвукова екстракція будь-якої фітохімічної речовини: вибір ідеального розчинника

Перевага ультразвукового екстрактора полягає в його сумісності майже з будь-яким типом розчинника. Ви можете використовувати систему ультразвукової екстракції з полярними та неполярними розчинниками.
Деякі види сировини, такі як життєво важливі гриби, часто виграють від двостадійного процесу екстракції, де ультразвукова екстракція виконується послідовно з полярним і неполярним розчинником. Така двостадійна екстракція вивільняє як полярні, так і неполярні типи молекул.

Вода є полярним розчинником; інші полярні розчинники включають ацетон, ацетонітрил, диметилформамід (DMF), диметилсульфоксид (DMSO), ізопропанол та метанол.
Примітка: Хоча вода технічно є розчинником, екстракція на водній основі часто називається в загальновживаних термінах безрозчинниковою екстракцією.
Етанол, ацетон, дихлорметан тощо класифікуються як розчинники середньої полярності, тоді як н-гексан, ефір, хлороформ, толуол тощо є неполярними.

Етанол – універсальний розчинник для рослинної екстракції

Етанол, широко використовуваний розчинник для ботанічної екстракції, є розчинником середньої полярності. Це означає, що етанол має полярні та неполярні екстракційні властивості. Наявність полярних і неполярних екстракційних можливостей робить етанол ідеальним розчинником для екстрактів широкого спектра дії, які часто отримують із ботанічних матеріалів, таких як конопля, канабіс та інші трави, де екстрагується різноманітність різних фітохімічних речовин, щоб отримати так званий ефект оточення (entourage effect). Ефект оточення описує дію різних біоактивних сполук у комбінації, що призводить до значно більш виражених оздоровчих ефектів. Наприклад, екстракт конопель широкого спектра дії містить різні каннабіноїди, такі як каннабідіол (CBD), каннабигерол (CBG), каннабінол (CBN), каннабіхромнен (CBC), терпени, терпеноїди, алкалоїди та інші фітохімічні речовини, які діють у комбінації та цілісно посилюють корисні ефекти екстрагованих речовин.

Просте перемикання між ботанічними матеріалами

Зміна між партіями різних ботанічних сировинних матеріалів є простою та швидкою.
Для ультразвукової екстракції в партіях просто приготуйте суспензію, що складається з (сушеного) подрібненого рослинного матеріалу, наприклад, конопель в етанолі. Вставте ультразвуковий зонд (також відомий як сонотрод) у посудину та проводьте ультразвукову обробку протягом визначеного часу. Після ультразвукової обробки вийміть ультразвуковий зонд із партії. Очищення ультразвукового апарату є простим і займає лише хвилину: витріть сонотрод, щоб видалити рослинні частинки, потім скористайтеся функцією CIP (clean-in-place, очищення на місці) ультразвукового апарату. Вставте сонотрод у хімічний стакан із водою, увімкніть пристрій і дайте йому працювати 20–30 с. Таким чином, ультразвуковий зонд самоочищується.
Тепер ви готові запустити наступну партію для екстракції іншого ботанічного матеріалу, такого як псилоцибін у воді.
Подібним чином ультразвукові потокові системи, обладнані проточною коміркою, очищуються за допомогою механізму CIP. Подача води в проточну комірку під час роботи ультразвуку зазвичай достатня для очищення. Звісно, ви можете додати невелику кількість миючих засобів (наприклад, щоб полегшити видалення олій).
Ультразвукові екстрактори є універсально придатними для будь-якого типу біоактивних сполук та їхнього відповідного за полярністю розчинника.

Промислова ультразвукова система екстракції потужністю 16 kW для безперервного проточного виробництва високоякісних рослинних екстрактів із рослин і грибів.

MultiSonoReactor з 4x 4kW для великомасштабного (масового) виробництва ботанічних екстрактів.

Переваги ультразвукової екстракції

Вища вихідна кількість
Висока якість
Відсутність термічної деградації
Швидка екстракція
Проста та безпечна експлуатація
Зелена екстракція

Ультразвукову екстракцію можна поєднувати з органічно сертифікованими розчинниками для досягнення найвищої ефективності та екологічності. Це дозволяє виробляти повністю натуральні органічні екстракти грибів за допомогою ультразвуку.

Ультразвуковий екстрактор UIP2000hdT (2000 ватів) для виробництва повністю натуральних, органічних екстрактів із канабісу, трав, грибів тощо.

Знайдіть найкращий високопродуктивний ультразвуковий апарат для ваших цілей екстракції

Екстрактори Hielscher Ultrasonics добре зарекомендували себе у сфері ботанічної екстракції. Виробники екстрактів – від невеликих бутикових виробників екстрактів до великомасштабних виробників – знаходять у широкому асортименті обладнання Hielscher ідеальний ультразвуковий апарат для своєї виробничої потужності. Партійні та безперервні потокові процесні установки легко доступні, швидко встановлюються, а також є безпечними та інтуїтивно зрозумілими в експлуатації.

Найвища якість – розроблено та вироблено в Німеччині

Складне апаратне забезпечення та розумне програмне забезпечення ультразвукових апаратів Hielscher розроблені для гарантування надійних результатів ультразвукової екстракції з вашої ботанічної сировини з відтворюваними результатами та зручною, безпечною експлуатацією. Створені для роботи 24/7 та пропонуючи високу надійність і низькі вимоги до обслуговування, ультразвукові екстрактори Hielscher є надійним і зручним рішенням для виробників ботанічних екстрактів.
Екстрактори Hielscher Ultrasonics використовуються у всьому світі для виробництва високоякісних ботанічних екстрактів. Доведено, що вони виробляють екстракти високої якості, тому ультразвукові апарати Hielscher використовуються не лише невеликими майстрами бутикових екстрактів, але переважно в промисловому виробництві широко розповсюджуваних комерційних екстрактів і харчових добавок. Завдяки своїй надійності та низьким вимогам до обслуговування ультразвукові процесори Hielscher можна легко встановити, експлуатувати та моніторити.

Автоматичне протоколювання даних

Щоб відповідати виробничим стандартам для харчових добавок і терапевтичних засобів, виробничі процеси повинні детально контролюватися та записуватися. Цифрові ультразвукові пристрої Hielscher Ultrasonics мають функцію автоматичного протоколювання даних. Завдяки цій розумній функції всі важливі параметри процесу, такі як ультразвукова енергія (загальна та чиста енергія), температура, тиск і час, автоматично зберігаються на вбудовану SD-картку щойно пристрій вмикається. Моніторинг процесу та запис даних важливі для безперервної стандартизації процесу та якості продукту. Отримуючи доступ до автоматично записаних даних процесу, ви можете переглянути попередні сеанси ультразвукової обробки та оцінити результат.
Ще однією зручною функцією є дистанційне керування через браузер наших цифрових ультразвукових систем. За допомогою дистанційного керування через браузер ви можете запускати, зупиняти, налаштовувати та моніторити ваш ультразвуковий процесор віддалено з будь-якого місця.
Хочете дізнатися більше про переваги ультразвукової екстракції? Зв’яжіться з нами зараз, щоб обговорити ваш процес виробництва рослинних екстрактів! Наш досвідчений персонал буде радий надати більше інформації про ультразвукову екстракцію, наші ультразвукові системи та ціни!

Чому ультразвукова екстракція є найкращим методом?

Ефективність

Вищі виходи
Швидкий процес екстракції – за лічені хвилини
Екстракти високої якості – м’яка, нетермічна екстракція
Зелені розчинники (вода, етанол, гліцерин, рослинні олії, NADES тощо)

Простота

Підключи і працюй – налаштування та експлуатація за лічені хвилини
Висока пропускна здатність – для виробництва екстрактів у великих масштабах
Порційна або безперервна проточна робота
Просте встановлення та запуск
Портативний / Мобільний – портативні пристрої або встановлені на колесах
Лінійне масштабування – додайте ще одну ультразвукову систему паралельно для збільшення потужності
Дистанційний моніторинг і керування – через ПК, смартфон або планшет
Не потрібен нагляд за процесом – налаштуйте та запускайте
Висока продуктивність – розроблено для безперервного виробництва 24/7
Надійність і низькі вимоги до обслуговування
Висока якість – розроблено та виготовлено в Німеччині
Швидке завантаження та розвантаження між партіями
Легко чистити

Безпека

Простий і безпечний у експлуатації
Екстракція без розчинника або з розчинником (вода, етанол, рослинні олії, гліцерин тощо)
Відсутність високих тисків і температур
Доступні вибухозахищені системи з сертифікатом ATEX
Легко контролювати (також за допомогою дистанційного керування)

Ультразвукова екстракція

і багато інших!

У таблиці нижче наведено орієнтовну пропускну здатність наших ультразвукових апаратів:

Об’єм партії	Об’ємна витрата	Рекомендовані пристрої
1–500 mL	10–200 mL/min	UP100H
10–2000 mL	20–400 mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1–20 L	0,2–4 L/min	UIP2000hdT
10–100 L	2–10 L/min	UIP4000hdT
n.a.	10–100 L/min	UIP16000
n.a.	більше	кластер UIP16000

Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!

Пов’язані теми

Ультразвукові високосерні гомогенізатори використовуються в лабораторних, настільних, пілотних та промислових процесах.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори для змішування, диспергування, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних та промислових масштабах.

Література / Посилання

F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
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.

Розчинники та їх полярність

У таблиці нижче перелічено найпоширеніші розчинники в порядку від найнижчої до найвищої полярності.

Solvent	formula	boiling point (degC)	melting point (degC)	density (g/mL)	solubility in H₂O (g/100g)	relative polarity
cyclohexane	C₆H₁₂	80.7	6.6	0.779	0.005	0.006
pentane	C₅H₁₂	36.1	-129.7	0.626	0.0039	0.009
hexane	C₆H₁₄	69	-95	0.655	0.0014	0.009
heptane	C₇H₁₆	98	-90.6	0.684	0.0003	0.012
carbon tetrachloride	CCl₄	76.7	-22.4	1.594	0.08	0.052
carbon disulfide	CS₂	46.3	-111.6	1.263	0.2	0.065
p-xylene	C₈H₁₀	138.3	13.3	0.861	0.02	0.074
toluene	C₇H₈	110.6	-93	0.867	0.05	0.099
benzene	C₆H₆	80.1	5.5	0.879	0.18	0.111
ether	C₄H₁₀O	34.6	-116.3	0.713	7.5	0.117
methyl t-butyl ether (MTBE)	C₅H₁₂O	55.2	-109	0.741	4.8	0.124
diethylamine	C₄H₁₁N	56.3	-48	0.706	M	0.145
dioxane	C₄H₈O₂	101.1	11.8	1.033	M	0.164
N,N-dimethylaniline	C₈H₁₁N	194.2	2.4	0.956	0.14	0.179
chlorobenzene	C₆H₅Cl	132	-45.6	1.106	0.05	0.188
anisole	C₇H₈O	153.7	-37.5	0.996	0.10	0.198
tetrahydrofuran (THF)	C₄H₈O	66	-108.4	0.886	30	0.207
ethyl acetate	C₄H₈O₂	77	-83.6	0.894	8.7	0.228
ethyl benzoate	C₉H₁₀O₂	213	-34.6	1.047	0.07	0.228
dimethoxyethane (glyme)	C₄H₁₀O₂	85	-58	0.868	M	0.231
diglyme	C₆H₁₄O₃	162	-64	0.945	M	0.244
methyl acetate	C₃H₆O₂	56.9	-98.1	0.933	24.4	0.253
chloroform	CHCl₃	61.2	-63.5	1.498	0.8	0.259
3-pentanone	C₅H₁₂O	101.7	-39.8	0.814	3.4	0.265
1,1-dichloroethane	C₂H₄Cl₂	57.3	-97.0	1.176	0.5	0.269
di-n-butyl phthalate	C₁₆H₂₂O₄	340	-35	1.049	0.0011	0.272
cyclohexanone	C₆H₁₀O	155.6	-16.4	0.948	2.3	0.281
pyridine	C₅H₅N	115.5	-42	0.982	M	0.302
dimethylphthalate	C₁₀H₁₀O₄	283.8	1	1.190	0.43	0.309
methylene chloride	CH₂Cl₂	39.8	-96.7	1.326	1.32	0.309
2-pentanone	C₅H₁₀O	102.3	-76.9	0.809	4.3	0.321
2-butanone	C₄H₈O	79.6	-86.3	0.805	25.6	0.327
1,2-dichloroethane	C₂H₄Cl₂	83.5	-35.4	1.235	0.87	0.327
benzonitrile	C₇H₅N	205	-13	0.996	0.2	0.333
acetone	C₃H₆O	56.2	-94.3	0.786	M	0.355
dimethylformamide (DMF)	C₃H₇NO	153	-61	0.944	M	0.386
t-butyl alcohol	C₄H₁₀O	82.2	25.5	0.786	M	0.389
aniline	C₆H₇N	184.4	-6.0	1.022	3.4	0.420
dimethylsulfoxide (DMSO)	C₂H₆OS	189	18.4	1.092	M	0.444
acetonitrile	C₂H₃N	81.6	-46	0.786	M	0.460
3-pentanol	C₅H₁₂O	115.3	-8	0.821	5.1	0.463
2-pentanol	C₅H₁₂O	119.0	-50	0.810	4.5	0.488
2-butanol	C₄H₁₀O	99.5	– 114.7	0.808	18.1	0.506
cyclohexanol	C₆H₁₂O	161.1	25.2	0.962	4.2	0.509
1-octanol	C ₈H ₁₈O	194.4	-15	0.827	0.096	0.537
2-propanol	C₃H₈O	82.4	-88.5	0.785	M	0.546
1-heptanol	C₇H ₁₆O	176.4	-35	0.819	0.17	0.549
i-butanol	C₄H₁₀O	107.9	-108.2	0.803	8.5	0.552
1-hexanol	C ₆H ₁₄O	158	-46.7	0.814	0.59	0.559
1-pentanol	C₅H₁₂O	138.0	-78.2	0.814	2.2	0.568
acetyl acetone	C₅H₈O₂	140.4	-23	0.975	16	0.571
ethyl acetoacetate	C₆H₁₀O₃	180.4	-80	1.028	2.9	0.577
1-butanol	C₄H₁₀O	117.6	-89.5	0.81	7.7	0. 586
benzyl alcohol	C ₇H ₈O	205.4	-15.3	1.042	3.5	0.608
1-propanol	C₃H₈O	97	-126	0.803	M	0.617
acetic acid	C₂H₄O₂	118	16.6	1.049	M	0.648
2-aminoethanol	C₂H₇NO	170.9	10.5	1.018	M	0.651
ethanol	C₂H₆O	78.5	-114.1	0.789	M	0.654
diethylene glycol	C₄H₁₀O₃	245	-10	1.118	M	0.713
methanol	CH₄O	64.6	-98	0.791	M	0.762
ethylene glycol	C₂H₆O₂	197	-13	1.115	M	0.790
glycerin	C₃H₈O₃	290	17.8	1.261	M	0.812
water, heavy	D₂O	101.3	4	1.107	M	0.991
water	H₂O	100.00	0.00	0.998	M	1.000

Високопродуктивна ультразвукова техніка! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактних лабораторних ультразвукових гомогенізаторів через настільні установки до повністю промислових ультразвукових систем.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.