Bạn đang tìm kiếm một thiết lập khai thác mạnh mẽ và đáng tin cậy để tạo ra chất chiết xuất từ thực vật cao? Ở đây bạn có thể tìm thấy một so sánh các kỹ thuật khai thác thông thường bao gồm khai thác siêu âm, chiết xuất CO2 siêu tới hạn, khai thác ethanol, ngâm giữa những người khác và những lợi thế của họ cũng như nhược điểm.

Khai thác thực vật bằng siêu âm so với kỹ thuật thay thế

Khai thác thực vật có thể được thực hiện thông qua các kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên, hiệu quả, năng suất và chất lượng chiết xuất bị ảnh hưởng nặng nề bởi phương pháp chiết xuất và giao thức được sử dụng. Maceration, chiết xuất CO2 siêu tới hạn, thẩm thấu và chiết xuất Soxhlet là những phương pháp chiết xuất phổ biến, mang lại kết quả chiết xuất thường không đủ.
Khai thác dựa trên siêu âm là một kỹ thuật cách ly tinh vi, vượt trội so với các phương pháp khai thác truyền thống ở một số điểm.
Khai thác dựa trên siêu âm bằng cách sử dụng đầu dò siêu âm là một phương pháp hiệu quả cao để chiết xuất các hợp chất từ thực vật và các vật liệu khác. So với các phương pháp khác như maceration, chiết xuất CO2, thẩm thấu và khai thác vi sóng, khai thác loại đầu dò siêu âm vượt trội do một số ưu điểm:

• Khai thác nhanh hơn: Khai thác loại đầu dò siêu âm có thể chiết xuất các hợp chất nhanh hơn nhiều so với maceration và thấm. Điều này là do sóng siêu âm tạo ra bong bóng xâm thực trong dung môi, tạo ra những cú sốc vi mô giúp phá vỡ thành tế bào và giải phóng các hợp chất nhanh hơn.
• Năng suất cao hơn: Khai thác loại đầu dò siêu âm có thể trích xuất năng suất cao hơn của các hợp chất so với maceration, khai thác CO2 và thấm. Điều này là do sóng siêu âm giúp giải phóng nhiều hợp chất mục tiêu hơn từ vật liệu được chiết xuất.
• Hiệu quả hơn: Khai thác loại đầu dò siêu âm hiệu quả hơn so với maceration, khai thác CO2, thẩm thấu và máy chiết Soxhlet, vì nó đòi hỏi ít dung môi hơn để chiết xuất cùng một lượng hợp chất. Điều này là do sóng siêu âm giúp tăng độ hòa tan của các hợp chất đích trong dung môi.
• Linh hoạt: Khai thác loại đầu dò siêu âm có thể được sử dụng để chiết xuất một loạt các hợp chất từ các vật liệu khác nhau, bao gồm cả hợp chất ưa nước và kỵ nước. Điều này có nghĩa là siêu âm cũng là tuyệt vời để sản xuất chiết xuất toàn phổ.
• Chi phí thấp: Khai thác loại đầu dò siêu âm thường ít tốn kém hơn so với khai thác CO2, thấm, maceration và khai thác Soxhlet, vì nó không đòi hỏi thiết bị áp suất cao hoặc lao động tốn nhiều thời gian.
• Thân thiện với môi trường: Đầu dò siêu âm cho phép khai thác thân thiện với môi trường, vì nó đòi hỏi ít dung môi và năng lượng hơn so với các phương pháp khác, và tạo ra ít chất thải hơn. Mặc dù sonication tương thích với bất kỳ dung môi nào, do hiệu quả cao của ultrasonicators, dung môi độc hại có thể tránh được. Ethanol, ethanol nước và nước là dung môi tuyệt vời để khai thác thực vật siêu âm.

Khi so sánh với các kỹ thuật khai thác thực vật truyền thống, khai thác loại đầu dò siêu âm mang lại những lợi thế đáng kể, điều này giải thích việc sử dụng rộng rãi khai thác siêu âm cho nhiều hợp chất hoạt tính sinh học từ thực vật.

Khai thác chất lượng cao chiết xuất từ Botanicals

Đối với chất lượng cao thực vật chiết xuất từ không chỉ các nguyên liệu (cây nguyên liệu) là điều cần thiết, mà còn là kỹ thuật khai thác áp dụng là rất quan trọng. Chiết xuất thực vật có nhiệt độ nhạy cảm, có nghĩa là chúng bị suy thoái bởi nhiệt. Do đó, điều quan trọng là phải chọn phương pháp chiết xuất không nhiệt.
Việc lựa chọn dung môi khai thác là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng chiết xuất. Các dung môi như hexan, methanol, butan và các hóa chất khắc nghiệt khác có thể làm ô nhiễm chiết xuất. Mặc dù dung môi được loại bỏ sau khi khai thác, một lượng dung môi độc hại có thể được tìm thấy trong chiết xuất cuối cùng. Nước, rượu, ethanol, glycerine hoặc dầu thực vật là an toàn, dung môi không độc hại và được chấp thuận bởi FDA để tiêu thụ.

Giao thức từng bước khai thác thực vật bằng cách sử dụng đầu dò siêu âm

Làm thế nào là các hợp chất hoạt tính sinh học chiết xuất từ thực vật bằng cách sử dụng ultrasonication loại thăm dò? Dưới đây bạn có thể tìm thấy hướng dẫn từng bước để chiết xuất chất phytochemical và các hợp chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật như lá, cánh hoa, thân quả, thân, rễ hoặc thân rễ!

1. Đầu tiên, nguyên liệu thực vật được nghiền hoặc cắt thành từng miếng nhỏ để tăng diện tích bề mặt để khai thác.
2. Nguyên liệu thực vật sau đó được trộn với dung môi (như ethanol hoặc nước) để chiết xuất polyphenol.
3. Ultrasonication kiểu thăm dò sau đó được sử dụng để hỗ trợ trong quá trình khai thác bằng cách áp dụng cường độ cao, sóng siêu âm tần số thấp ở khoảng 20kHz vào hỗn hợp. Điều này gây ra cavitation âm thanh và sự rung động nhanh chóng của dung môi, thúc đẩy sự tan rã và phá vỡ của các tế bào thực vật và giải phóng các hoạt chất sinh học auch như polyphenol, flavonoid và vitamin.
4. Hỗn hợp sau đó được lọc để tách nguyên liệu thực vật rắn ra khỏi chất lỏng chứa các hợp chất hoạt tính sinh học được chiết xuất.
5. Chất lỏng sau đó được bay hơi hoặc được xử lý thêm để loại bỏ dung môi và cô đặc các phân tử hoạt tính sinh học.
6. Sản phẩm cuối cùng là một chiết xuất giàu hoạt tính sinh học có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như bổ sung chế độ ăn uống, thực phẩm chức năng và mỹ phẩm.

Lưu ý: Đây là tổng quan về quá trình và các điều kiện cụ thể (dung môi, tỷ lệ nguyên liệu thực vật so với dung môi, thời gian chiết xuất, công suất siêu âm, v.v.) có thể khác nhau tùy thuộc vào nguồn thực vật và hàm lượng hoạt chất sinh học mong muốn.

Làm thế nào để khai thác bằng siêu âm làm việc?

Khai thác siêu âm dựa trên nguyên tắc làm việc của khoang âm thanh siêu âm và là một phương pháp điều trị hoàn toàn cơ học. Tương tự như một máy trộn cắt cao, một máy siêu âm chỉ tạo ra lực cắt cơ học trong môi trường quá trình. Bản thân khai thác siêu âm là kỹ thuật chiết xuất không nhiệt, không có hóa chất.
Acoustic cavitation là gì? – Cavitation âm thanh hoặc siêu âm xảy ra khi sóng siêu âm công suất cao, tần số thấp được kết hợp thành một bùn bao gồm vật liệu thực vật trong một chất lỏng (dung môi). Sóng siêu âm công suất cao được kết hợp thông qua một bộ xử lý siêu âm loại đầu dò vào bùn thực vật. Sóng siêu âm năng lượng cao đi qua chất lỏng tạo ra các chu kỳ áp suất cao / áp suất thấp xen kẽ, dẫn đến hiện tượng cavitation âm thanh. Cavitation âm thanh hoặc siêu âm dẫn cục bộ đến các điều kiện khắc nghiệt như chênh lệch áp suất rất cao và lực cắt cao. Khi bong bóng cavitation nổ tung trên bề mặt của chất rắn (chẳng hạn như các hạt, tế bào thực vật, mô, v.v.), các tia vi mô và va chạm liên hạt tạo ra các hiệu ứng như phân hủy hạt, tán hóa sonoporation (thủng thành tế bào và màng tế bào) và sự gián đoạn tế bào. Ngoài ra, sự nổ tung của bong bóng cavitation trong phương tiện truyền thông lỏng tạo ra nhiễu loạn và kích động, thúc đẩy sự chuyển khối lượng giữa bên trong tế bào và dung môi xung quanh. Chiếu xạ siêu âm là một cách hiệu quả cao để tăng cường quá trình truyền khối lượng, vì sonication dẫn đến cavitation và các cơ chế liên quan của nó như chuyển động vi mô bằng máy bay phản lực lỏng, nén và giải nén trong vật liệu với sự gián đoạn tiếp theo của thành tế bào.
Tùy thuộc vào nguyên liệu thô, quá trình khai thác siêu âm có thể đòi hỏi cường độ cao, ví dụ như để phá vỡ các tế bào thực vật cứng hoặc vật liệu với một lượng cellulose cao. Đầu dò-loại ultrasonicators có thể tạo ra biên độ rất cao, đó là cần thiết để tạo ra cavitation tác động. Hielscher siêu âm sản xuất Extractors siêu âm hiệu suất cao, có thể dễ dàng tạo ra biên độ 200 μm trong hoạt động 24/7 liên tục. Đối với biên độ cao hơn thậm chí, Hielscher cung cấp quy định cao-sonotrodes (thăm dò).
Lò phản ứng siêu âm pressurizable và các tế bào dòng chảy được sử dụng để tăng cường cavitation. Với áp lực ngày càng tăng, cavitation và lực cắt cavitational trở nên phá hoại hơn và cải thiện do đó các hiệu ứng khai thác siêu âm.

Chiết xuất Phyto-hóa chất và các hợp chất hoạt tính sinh học với Sonication

Khai thác bằng siêu âm được sử dụng để giải phóng và cô lập một loạt các hợp chất hoạt tính sinh học (cái gọi là Phyto-hóa chất) từ thực vật.
Danh sách dưới đây cho bạn một cái nhìn tổng quan nhỏ hơn ultrasonically chiết xuất Phyto-hóa chất:

• CBD và Cannabinoids khác từ Cannabis và hemp
• tecpen
• Gừng
• Rosemary
• Capsaicin từ Chillies
• Caffeine từ cà phê đậu
• Astaxanthin từ tảo
• Allicin từ tỏi
• Catechins (EGEC) từ trà
• Ellagitannins từ lựu
• Chiết xuất thảo dược Ayurvedic
• Nicotin từ thuốc lá
• Tinh dầu
• Pectins từ Citrus Fruit Peels

Dung môi để chiết xuất bằng siêu âm

Khai thác bằng siêu âm tương thích với hầu hết các dung môi. Phổ biến nhất, ethanol, nước, ethanol/nước trộn, glycerine, và dầu thực vật được sử dụng để chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ Botanicals như các dung môi được coi là an toàn cho tiêu thụ và dễ sử dụng.
Đọc thêm về dung môi được sử dụng để khai thác siêu âm!

Ưu điểm của chiết xuất ethanol siêu âm

Ethanol là một trong những dung môi được sử dụng phổ biến nhất với chiết xuất siêu âm do sự an toàn của nó (FDA chấp thuận cho tiêu thụ), hiệu quả của nó, và khả năng thanh toán của nó khác nhau rộng. Siêu âm ethanol khai thác các dung môi khác và công nghệ khai thác khác với hiệu quả chi phí, khả năng mở rộng tuyến tính, đơn giản, và an toàn.
Hiệu quả vượt trội của ethanol như dung môi được liên kết với thành phần hóa học của một đuôi hydrocacbon và một nhóm hydroxyl duy nhất. Thành phần hóa học này cho phép ethanol hòa tan và trích xuất một phổ rất rộng các chất, từ polyphenol, flavonoid, Terpenes, cannabinoids, và lipid (dầu).
Ví dụ, siêu âm ethanol khai thác cannabinoids không yêu cầu winterization (dewaxing), một bước cần thiết với các phương pháp khai thác khác như khai thác CO2 để loại bỏ các sáp.

Chiết xuất ethanol thể hiện các tác dụng khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ ethanol. Ethanol nóng thường được sử dụng để sản xuất chiết xuất toàn phổ, được đánh giá cao cho hiệu ứng đoàn tùy tùng của chúng. Mặt khác, ethanol đá lạnh tốt nhất được sử dụng để sản xuất các sản phẩm chưng cất thảo dược hoặc cần sa. Việc chiết xuất trong ethanol lạnh băng không yêu cầu lọc tiếp theo. Vì chiết xuất siêu âm là một phương pháp điều trị không nhiệt, nó có thể được sử dụng với ethanol nóng / ấm hoặc làm mát / đá lạnh. Lò phản ứng siêu âm được bọc giúp duy trì nhiệt độ xử lý mong muốn trong quá trình điều trị. Điều khiển kỹ thuật số và phần mềm thông minh của máy siêu âm theo dõi nhiệt độ xử lý thông qua cảm biến nhiệt độ có thể cắm và có thể được lập trình để dừng hoặc tạm dừng điều trị khai thác khi nhiệt độ của môi trường vượt ra khỏi một phạm vi nhất định.

Mua thiết bị khai thác siêu âm hiệu quả nhất!

Hielscher Ultrasonics ' hiệu suất cao hệ thống khai thác có sẵn ở bất kỳ quy mô từ kích thước phòng thí nghiệm nhỏ, kích thước giữa quy mô thí điểm để sản xuất đầy đủ công nghiệp của một vài tấn mỗi giờ. Tùy thuộc vào thông lượng, vắt siêu âm Hielscher có thể được sử dụng trong chế độ hàng loạt hoặc liên tục inline. Sự lựa chọn của dung môi là vào bạn, như Hielscher ultrasonicators có thể được sử dụng kết hợp với bất kỳ dung môi. Tất cả các thiết bị khai thác siêu âm là đơn giản và an toàn để hoạt động. Phù hợp với nguyên liệu thô, năng lực xử lý và mục tiêu đầu ra của bạn, Hielscher cung cấp cho bạn ultrasonicator phù hợp nhất.
Quá trình khai thác bằng siêu âm bị ảnh hưởng bởi nguyên liệu thô, dung môi và thông lượng. Các phụ kiện khác nhau như sonotrodes (đầu dò) có kích thước và hình dạng khác nhau, sừng tăng cường, các tế bào dòng chảy với khối lượng khác nhau và geometries, nhiệt độ pluggable và cảm biến áp suất và nhiều tiện ích khác có sẵn để lắp ráp thiết lập siêu âm lý tưởng cho quá trình khai thác của bạn.
Kiểm soát quá trình là rất quan trọng để có được kết quả tái sanh sản. Do đó, tất cả các mô hình kỹ thuật số đều được trang bị phần mềm thông minh, cho phép bạn điều chỉnh, giám sát và sửa đổi các thông số khai thác. Do sự kiểm soát chính xác trên biên độ, thời gian sonication và chu kỳ nhiệm vụ, kết quả quá trình tối ưu như năng suất cao cấp và chất lượng chiết xuất cao nhất có thể đạt được. Việc ghi dữ liệu tự động của quá trình sonication là các cơ sở cho quá trình tiêu chuẩn hóa và khả năng tái sử dụng/lặp lại, được yêu cầu cho thực hành sản xuất tốt (GMP).

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

Văn học/tài liệu tham khảo