Co je ultrazvuková extrakce?

Úvod:

Extrakce a separace ultrazvukových vln jsou založeny především na konstrukčních disciplínách aktivních a aktivních složek v látce, včetně jejich stavu existence, polarity, rozpustnosti atd.

Rozumně používejte metodu ultrazvukových vibrací k extrakci nové technologie, která umožňuje rozpouštědlům rychle vstupovat do pevných materiálů. Organická hmota obsažená v jeho látce by měla být co nejvíce zcela rozpuštěna v rozpouštědle, aby se získal vícesložkový směsný extrakt.

Ultrazvuková technologie zlepšuje proces extrakce a může účinně zlepšit rychlost separace extrakce. Může zkrátit dobu extrakce, ušetřit náklady a dokonce zlepšit kvalitu a výtěžnost produktu.

 

 

Zásada:

Při ultrazvukové extrakci se mechanická energie generovaná ultrazvukem aplikuje na vzorek (jak je znázorněno na následujícím obrázku). Toto ošetření ultrazvukem vede k jevu kavitace, což je generování malých vakuových bublin nebo dutin v kapalině, které prasknou na pevný vzorek, což má za následek místní vysokou teplotu (asi 4500 stupňů Celsia) a tlak (asi 50 megapascalů). Tyto síly vyvolávají efekty, jako je rozpad zvuku, destrukce buněčné membrány a extrakce intracelulárních látek.

 

 

1. Aplikace při extrakci nikotinu

 

Nikotinové složky v tabáku mají vysokou praktickou hodnotu v zemědělství a medicíně a technologie ultrazvukové extrakce může účinně extrahovat nikotinové složky v tabáku. V tomto aplikačním výzkumu výzkumníci zkoumali především účinky faktorů, jako je koncentrace extrakčního činidla, poměr pevných látek a kapalin, doba extrakce a ultrazvuková teplota na účinnost extrakce nikotinových složek. Cong Xiuzhi používá jako extrakční činidlo 40% methanol s poměrem pevné látky a kapaliny 1:20, dobou extrakce 30 minut a ultrazvukovou teplotou 150 stupňů. Rychlost extrakce nikotinu může dosáhnout asi 7 %. Chu Zhibing a další používali jako extrakční činidlo 0,4% NaOH s poměrem pevné látky a kapaliny 1:40 a dobou extrakce ultrazvukem při pokojové teplotě 4 hodiny, což vedlo k rychlosti extrakce nikotinu 2,12%. Jako extrakční činidlo byl použit 78% ethanol s poměrem pevná látka-kapalina 1:5, doba extrakce 30 minut a teplota ultrazvuku 52 stupňů,

Extrakční množství nikotinu je 23,1 mg/ml. Při použití 95% ethanolu s pH 4 jako rozpouštědla, poměru pevná látka-kapalina 1:15 a ultrazvukové teplotě 80 stupňů pro extrakci dvakrát po 45 minutách, může rychlost extrakce nikotinu dosáhnout 95,42%. Srovnávací analýza ukazuje, že její extrakční účinek je výrazně lepší než u extrakce zahřátým zpětným tokem (poslední je pouze 84,79 %).

 

 

2. Aplikace při extrakci celkových flavonoidů ze srdce lotosového semene

 

S použitím srdce lotosového semene jako testovacího materiálu a ethanolového roztoku jako extrakčního činidla byly provedeny jednofaktorové experimenty a ortogonální experimenty L9 (34) s použitím metody ultrazvukové extrakce ke studiu účinků koncentrace ethanolu, doby extrakce, poměru pevná látka-kapalina a extrakce. teplota na rychlosti extrakce celkových flavonoidů. Výsledky ukázaly, že hlavním faktorem ovlivňujícím rychlost extrakce celkových flavonoidů ze srdíček lotosových semen byla koncentrace ethanolu, následovaná extrakční teplotou, poměrem pevné látky a kapaliny a dobou ultrazvukové extrakce; Optimální podmínky extrakce jsou: koncentrace ethanolu 60 %, teplota extrakce 70 stupňů, poměr pevná látka-kapalina 1:24 g/ml, doba extrakce ultrazvukem 30 minut a rychlost extrakce celkových flavonoidů získaných za těchto podmínek je 10. 86 mg/g.

 

 

3. Aplikace při extrakci polysacharidů z plodů goji

 

Byl studován proces extrakce polysacharidů Lycium barbarum pomocí ultrazvuku a obsah polysacharidů Lycium barbarum byl měřen spektrofotometricky. Proces extrakce polysacharidů Lycium barbarum pomocí ultrazvukové extrakce vodou byl systematicky studován prostřednictvím experimentu stopcrossing. Byl stanoven optimální proces, kterým bylo namáčení při 50 stupních, poměr materiálu voda 1:60 po dobu 2,5 hodiny a extrakce ultrazvukem po dobu 5 minut. Nejvyšší rychlost extrakce polysacharidů byla 50,36 %.

 

 

Výhoda:

 

1. Ultrazvuková extrakce není snadno omezena použitím rozpouštědel a umožňuje přidání koextrakčních činidel pro další zvýšení polarity kapalné fáze a zlepšení účinnosti extrakce.

2. Ve srovnání se superkritickou extrakcí CO2 a extrakcí ultravysokým tlakem je ultrazvukové extrakční zařízení jednoduché a náklady na extrakci jsou nízké.

3. Na rozdíl od tradičních metod varu nebo refluxu ultrazvuková extrakce nevyžaduje zahřívání, aby se zabránilo poškození aktivních složek způsobené dlouhodobým zahříváním, takže je zvláště vhodná pro extrakci látek citlivých na teplo.

4. Ve většině případů má ultrazvuková extrakce méně kroků, jednoduchý extrakční proces a je méně pravděpodobné, že způsobí kontaminaci extraktu.

5. Technologie ultrazvukové extrakce zlepšuje rychlost extrakce účinných látek, zajišťuje optimální využití surovin, snižuje spotřebu rozpouštědel a může dosáhnout významných ekonomických výhod.

6. Technologie ultrazvukové extrakce je fyzikální proces, který nezahrnuje žádné chemické reakce během celého extrakčního procesu s minimálním dopadem na aktivitu aktivních složek.