Hielscher Ultrasonics
Будемо раді обговорити ваш процес.
Зателефонуйте нам: +49 3328 437-420
Напишіть нам: [email protected]

Ультразвукова екстракція тютюну

Традиційна екстракція тютюну – це повільний, тривалий процес, який передбачає використання токсичних розчинників за високих температур, що робить його небезпечним. Екстракцію алкалоїдів із тютюну за допомогою ультразвуку можна проводити з використанням води або м’яких розчинників у швидкому процесі, що триває кілька хвилин. Алкалоїди, як-от нікотин, вивільняються з тютюну під час ультразвукової екстракції швидко та високоефективно, що забезпечує високий вихід екстракту повного спектра (який містить нікотин, норнікотин, хлорогенову кислоту, 5-кафеоїлхінну кислоту, рутин, кавову кислоту та скополетин, соланезол тощо).

Ультразвукова екстракція тютюну

Екстракція за допомогою ультразвуку – це швидкий, ефективний і зручний метод екстракції, що ґрунтується на застосуванні потужного ультразвуку. Інтенсивні ультразвукові хвилі спричиняють швидкі мікрорухи та акустичну кавітацію в системах «тверде тіло – рідина» (наприклад, рослинна сировина в розчиннику, як-от листя тютюну в етанолі), що посилює масоперенесення та прискорює процес екстракції. Порівняно з іншими передовими методами екстракції, такими як надкритична флюїдна екстракція та іон-парна екстракція, екстракція за допомогою ультразвуку є значно економічнішою, екологічнішою, безпечнішою та простішою у використанні. Тому ультразвукова екстракція є пріоритетним методом вивільнення біоактивних сполук із рослинної сировини.
Ультразвукова екстракція дає змогу отримати екстракт широкого спектра, що містить нікотин, який є основним алкалоїдом і становить 94–98% загального вмісту алкалоїдів у тютюні, а також алкалоїди норнікотин, анабазин, анатабін, котинін і міозмін.
Дізнайтеся більше про екстракцію алкалоїдів із рослинної сировини за допомогою ультразвукового пристрою зондового типу!
 

Ультразвуковий екстрактор UP400ST для екстракції нікотину з листя тютюнуУльтразвукова екстракція тютюну за допомогою сонікатора UP400St (400W) і зонда S24d20L2 для підвищення виходу нікотину за коротший час обробки. Ультразвукову екстракцію тютюну можна проводити з м’якими розчинниками, тому цей метод є екологічним і безпечним для довкілля.
Ультразвукова екстракція тютюну за допомогою сонікатора UP400St (400W) і зонда S24d20L2 для підвищення виходу нікотину за коротший час обробки. Ультразвукову екстракцію тютюну можна проводити з м’якими розчинниками, тому цей метод є екологічним і безпечним для довкілля.
Ультразвуковий апарат Hielscher UP400St із сонотродом S24d22L2 для екстракції нікотину та алкалоїдів гармали з листя тютюну.

Ультразвуковий пристрій UP400St (400 ват) для екстракції з листя тютюну алкалоїдів, таких як нікотин, норнікотин, хлорогенова кислота тощо.

Запит інформації



Екстракти тютюну повного спектра за допомогою ультразвукової обробки

Алкалоїди, такі як нікотин і норнікотин, хлорогенову кислоту, фенольні сполуки, соланезол та інші біоактивні сполуки можна швидко, ефективно й безпечно виділяти за допомогою ультразвукової екстракції. Традиційна екстракція тютюну передбачає використання токсичних розчинників, таких як гептан, за високих температур, що перетворює процес екстракції на небезпечну процедуру. Увесь традиційний процес екстракції триває приблизно 24h і тому потребує дуже багато часу.
Ультразвукову екстракцію можна проводити як екстракцію холодною водою або з використанням м’яких розчинників, таких як етанол чи суміш етанолу з водою, за кімнатної або дещо підвищеної температури. Ультразвукова обробка триває кілька хвилин, що робить екстракцію швидкою процедурою. Крім того, використання води або м’яких розчинників робить процес цілком безпечним і зручним.

Листя тютюну, з якого ультразвуком вилучено екстраговані речовини, відокремлюють від цих речовин, що містяться в розчиннику.

Отримані за допомогою ультразвуку екстракти повного спектра містять основний алкалоїд нікотин, а також другорядні, або мінорні, алкалоїди, такі як анабазин, або 3-(2-піперидиніл)піридин, анатабін, або 3-(2-1,2,3,6-тетрагідропіридил)піридин, котинін, або 1-метил-5-(3-піридил)-2-піролідинон), 2,3’-дипіридил, або ізонікотеїн, N-формілнорнікотин, або 2-(3-піридил)піролідинкарбальдегід, міозмін, або 3-(1-піролін-2-іл)піридин, норнікотин, або 3-(піролідин-2-іл)піридин, і бета-нікотирин, або 3-(1-метилпірол-2-іл)піридин.

Вміст цих алкалоїдів варіюється залежно від виду тютюну та тютюнових виробів. Нікотин є основним алкалоїдом і становить 94–98% загального вмісту алкалоїдів, тоді як норнікотин і анатабін є двома найпоширенішими другорядними алкалоїдами, кожен із яких становить приблизно від 2% до 6% загального вмісту алкалоїдів тютюну.

Переваги ультразвукової екстракції тютюну:

  • Вищий вихід
  • Висока якість
  • Швидка екстракція
  • М’який, нетермічний процес
  • Вода або розчинник
  • Проста й безпечна експлуатація
Ультразвукова екстракція біоактивних сполук із рослинУльтразвукову екстракцію широко застосовують для виробництва рослинних екстрактів, зокрема CBD із канабісу та конопель. Ультразвукова обробка є високоефективною та швидкою.
Ультразвукову екстракцію широко застосовують для виробництва рослинних екстрактів, зокрема CBD із канабісу та конопель. Ультразвукова обробка є високоефективною та швидкою.

Обирайте з широкого асортименту розчинників

Використовуючи ультразвукову екстракцію, ви можете обирати різні розчинники, зокрема воду, спирт, етанол, метанол, етанол-водні суміші або сильні розчинники, як-от гептан чи гексан. Усі перелічені розчинники вже успішно випробувані та продемонстрували ефективність виділення біоактивних сполук, таких як алкалоїди, терпеноїди, фенольні сполуки та соланезол, із тютюнової рослинної сировини. Ультразвукову обробку можна застосовувати для безрозчинникової екстракції холодною водою (наприклад, для отримання органічних екстрактів) або поєднувати з розчинником на ваш вибір.
Дізнайтеся більше про розчинники для ультразвукової екстракції з рослинної сировини!
Дізнайтеся більше про екстракцію гексаном, інтенсифіковану ультразвуком!

Ультразвукова екстракція нікотину з листя тютюну за допомогою ультразвукового апарата UP200Ht

Ультразвукова екстракція нікотину з листя тютюну за допомогою ультразвукового апарата UP200Ht

Високопродуктивні ультразвукові екстрактори

Ультразвуковий процесор UIP4000hdT (4kW) для екстракції пектинів у промисловому потоковому процесі.Ультразвукове обладнання Hielscher є поширеним інструментом екстракції для виділення біоактивних сполук із рослинної сировини. Постачаючи ультразвукові екстрактори для процесів будь-якого масштабу, Hielscher може рекомендувати вам ультразвукову систему, яка найкраще відповідає вашим потребам. Починаючи з компактних, але потужних лабораторних систем для аналізу та перевірки здійсненності процесу, Hielscher пропонує повний асортимент – від лабораторних і пілотних ультразвукових апаратів до повністю промислових ультразвукових реакторів. Пропонуючи повний спектр ультразвукових процесорів, Hielscher має ідеальну конфігурацію обладнання для вашого процесу екстракції. Залежно від обсягу та мети вашого процесу ультразвукову екстракцію можна проводити в періодичному або безперервному проточному режимі. Різноманітне допоміжне приладдя, зокрема сонотроди, підсилювачі амплітуди, проточні комірки та реактори, дає змогу оснастити ультразвуковий процесор для якнайкращого досягнення цілей процесу.
Ультразвуковими процесорами Hielscher можна точно керувати, а дані процесу автоматично записуються на вбудовану SD-карту наших цифрових ультразвукових систем. Надійний контроль параметрів процесу забезпечує стабільно високу якість продукції. Автоматичний запис параметрів процесу полегшує стандартизацію процесу та дотримання вимог належної виробничої практики (GMP).
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дає змогу працювати цілодобово в режимі 24/7 за високих навантажень і в складних умовах. Просте й безпечне керування та мінімальні потреби в технічному обслуговуванні роблять ультразвукові системи Hielscher надійною робочою силою на вашому виробництві.

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність наших ультразвукових апаратів:

Об’єм партії Об’ємна витрата Рекомендовані пристрої
від 0,5 до 1,5mL n.a. VialTweeter
від 1 до 500mL від 10 до 200mL/min UP100H
від 10 до 2000mL від 20 до 400mL/min UP200Ht, UP400St
від 0,1 до 20L від 0,2 до 4L/min UIP2000hdT
від 10 до 100L від 2 до 10L/min UIP4000
n.a. від 10 до 100L/min UIP16000
n.a. більша кластер апаратів UIP16000

Зв’яжіться з нами зараз, щоб отримати додаткову інформацію! Наші добре підготовлені фахівці із задоволенням обговорять із вами ваш процес екстракції!

Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!

Запросіть додаткову інформацію

Якщо ви бажаєте отримати додаткову інформацію про ультразвукову гомогенізацію, скористайтеся формою нижче. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам.





 

Ультразвукова екстракція рослинної сировини – як використовувати сонікатори для вилучення рослинних сполукУ цій презентації ми ознайомимо вас із виробництвом рослинних екстрактів. Ми пояснимо, які труднощі виникають під час виробництва високоякісних рослинних екстрактів і як сонікатор допомагає їх подолати. Ця презентація покаже, як працює ультразвукова екстракція. Ви дізнаєтеся, які переваги дає використання сонікатора для екстракції та як інтегрувати ультразвуковий екстрактор у виробництво екстрактів.
У цій презентації ми ознайомимо вас із виробництвом рослинних екстрактів. Ми пояснимо, які труднощі виникають під час виробництва високоякісних рослинних екстрактів і як сонікатор допомагає їх подолати. Ця презентація покаже, як працює ультразвукова екстракція. Ви дізнаєтеся, які переваги дає використання сонікатора для екстракції та як інтегрувати ультразвуковий екстрактор у виробництво екстрактів.

 

Hielscher Ultrasonics виготовляє високопродуктивні ультразвукові апарати для сонохімічних застосувань.

Ультразвукові процесори високої потужності для лабораторного, пілотного та промислового масштабу.

Промисловий ультразвуковий апарат UIP2000hdT на спеціальному штативі

UIP2000hdT, потужний високопродуктивний ультразвуковий апарат потужністю 2kW



Література / Посилання

Факти, які варто знати

Чому ультразвукова екстракція така ефективна?

Ultrasonically-assisted extraction (UAE) ґрунтується на введенні ультразвукових хвиль високої інтенсивності (акустичних хвиль) у рідину або суспензію. Акустичні хвилі створюють почергові цикли високого / низького тиску, які спричиняють явище акустичної кавітації. Явище ультразвукової, або акустичної, кавітації характеризується екстремальними, локально обмеженими умовами дуже високого тиску, температури та зсувних сил. Поблизу кавітаційних бульбашок, що колапсують, можна виміряти температури до 5000K, тиск 1000 атмосфер, швидкість нагрівання й охолодження понад 1010 K/s та швидкість струменів рідини до 280m/s, які проявляються як дуже високі зсувні сили й турбулентність у зоні кавітації. Поєднання цих чинників (тиску, тепла, зсуву й турбулентності) руйнує клітини (лізис) та інтенсифікує масоперенесення під час екстракції. Це сприяє екстракції рослинних компонентів із рослинних клітин у системі «рідина–тверде тіло». Метод ультразвукової екстракції широко застосовують для успішного й ефективного вилучення з рослин флавоноїдів, полісахаридів, алкалоїдів, фітостеролів, поліфенолів і пігментів.

Ультразвукові дезінтегратори використовують для екстракції з рослинних джерел (наприклад, рослин, водоростей, грибів)

Ультразвукова екстракція з рослинних клітин: мікроскопічний поперечний зріз (TS) показує механізм дії під час ультразвукової екстракції з клітин (збільшення 2000x) [джерело: Vilkhu et al. 2011]

Тютюн

Тютюновими рослинами називають різні рослини роду Nicotiana родини Solanaceae (пасльонових). Крім загальновживаної назви рослини, слово «тютюн» також позначає продукти, виготовлені з обробленого листя тютюнової рослини. Хоча Nicotiana tabacum є основною культурою для виробництва тютюну й нікотину, існує понад 70 видів тютюнових рослин. N. tabacum є основним видом, який використовують для виготовлення тютюнових виробів, проте сильніший за дією різновид N. rustica трапляється по всьому світу й використовується для виробництва пестицидів. Якщо порівнювати вміст нікотину, у листі N. rustica він сягає 9%, тоді як листя N. tabacum містить приблизно від 1 до 3%.
Тютюн містить алкалоїд нікотин зі стимулювальною дією, а також алкалоїди гармали. Висушене й оброблене тютюнове листя переважно використовують для куріння в сигаретах, сигарах, люльках, кальянах, а також в електронних сигаретах, електронних сигарах, електронних люльках і випарниках. Крім того, його можна вживати у вигляді нюхального тютюну, жувального тютюну, тютюну для закладання за губу та снюсу.

Родина тютюнових рослин містить різні види й підвиди, які відрізняються алкалоїдними та смакоароматичними профілями.
Східний тютюн (Nicotiana tabacum L.) – це вид тютюну, який вирощують переважно в Туреччині, Греції та сусідніх регіонах і використовують для промислового виробництва сигарет, сигар та жувального тютюну. Він має виразний характерний смак, відносно низький вміст нікотину та високий вміст відновних цукрів, кислот і леткої ароматичної олії, яка надає тютюновим виробам інтенсивного аромату.

Відомо 67 природних видів тютюну. Нижче наведено найпоширеніші види:

  • Nicotiana acuminata (Graham) Hook. – багатоквітковий тютюн
  • Nicotiana africana Merxm.
  • Nicotiana alata Link & Otto – крилатий тютюн, жасминовий тютюн, танбаку (перською)
  • Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – койотовий тютюн
  • Nicotiana benthamiana Domin
  • Nicotiana clevelandii A. Gray
  • Nicotiana glauca Graham – деревоподібний тютюн, бразильський деревоподібний тютюн, кущовий тютюн, гірчичне дерево
  • Nicotiana glutinosa L.
  • Nicotiana langsdorffii Weinm.
  • Nicotiana longiflora Cav.
  • Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
  • Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – пустельний тютюн, пунче, «табакільйо»
  • Nicotiana otophora Griseb.
  • Nicotiana plumbaginifolia Viv.
  • Nicotiana quadrivalvis Pursh
  • Nicotiana rustica L. – ацтекський тютюн, мапачо
  • Nicotiana suaveolens Lehm. – австралійський тютюн
  • Nicotiana sylvestris Speg. & Comes – південноамериканський тютюн, лісовий тютюн
  • Nicotiana tabacum L. – промисловий тютюн, який вирощують для виробництва сигарет, сигар, жувального тютюну тощо.
  • Nicotiana tomentosiformis Goodsp.

Три наведені нижче види є штучно створеними гібридами:

  • Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
  • Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
  • Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana

Типи тютюну
Сушіння та подальше визрівання тютюнового листя спричиняють повільне окиснення й розкладання наявних у ньому каротиноїдів. Унаслідок окиснення в тютюновому листі синтезуються певні сполуки, які надають солодкуватих ароматичних нот сіна, чаю, трояндової олії або фруктів, що сприяють «м’якості» диму. Крохмалі перетворюються на цукри, які згодом глікують білки та окиснюються з утворенням кінцевих продуктів посиленого глікування (AGEs). Це процес карамелізації, який також надає диму смаку.
Спосіб підготовки та сушіння тютюну впливає на його кінцеві ароматичні характеристики. Сушіння може здійснюватися на повітрі, над вогнем, із непрямим нагріванням через димогарні труби або на сонці. Наприклад, тютюн, висушений із непрямим нагріванням через димогарні труби (наприклад, із Франції), містить лише низькі рівні алкалоїдів, тоді як тютюн Burley повітряного сушіння (наприклад, із Гватемали) відомий високим вмістом алкалоїдів.

Будемо раді обговорити ваш процес.

✕