Khai thác siêu âm là gì?

Giới thiệu:

Việc tách và tách sóng siêu âm chủ yếu dựa trên nguyên tắc thiết kế của hoạt chất và hoạt chất trong chất, bao gồm trạng thái tồn tại, độ phân cực, độ hòa tan, v.v.

Sử dụng hợp lý phương pháp rung siêu âm để chiết xuất công nghệ mới, cho phép dung môi thẩm thấu nhanh vào vật liệu rắn. Các chất hữu cơ có trong chất của nó phải được hòa tan hoàn toàn trong dung môi càng nhiều càng tốt để thu được dịch chiết hỗn hợp nhiều thành phần.

Công nghệ siêu âm tăng cường quá trình chiết và có thể cải thiện hiệu quả tốc độ tách chiết. Nó có thể rút ngắn thời gian chiết xuất, tiết kiệm chi phí và thậm chí cải thiện chất lượng và năng suất sản phẩm.

 

 

Nguyên tắc:

Trong chiết siêu âm, năng lượng cơ học do siêu âm tạo ra được áp dụng cho mẫu (như thể hiện trong hình sau). Việc xử lý siêu âm này dẫn đến hiện tượng tạo bọt, là sự tạo ra các bong bóng chân không nhỏ hoặc khoảng trống trong chất lỏng, chúng sẽ vỡ ra trên mẫu rắn, dẫn đến nhiệt độ cục bộ (khoảng 4500 độ C) và áp suất (khoảng 50 megapascal). Các lực này tạo ra các hiệu ứng như phá vỡ âm thanh, phá hủy màng tế bào và chiết xuất các chất nội bào.

 

 

1. Ứng dụng trong chiết xuất nicotine

 

Thành phần nicotin trong thuốc lá có giá trị thực tiễn cao trong nông nghiệp và y học, công nghệ chiết siêu âm có thể chiết xuất hiệu quả thành phần nicotin trong thuốc lá. Trong nghiên cứu ứng dụng này, các nhà nghiên cứu chủ yếu khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ chất chiết, tỷ lệ rắn-lỏng, thời gian chiết và nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất chiết các thành phần nicotin. Cong Xiuzhi sử dụng 40% metanol làm chất chiết, với tỷ lệ rắn-lỏng là 1:20, thời gian chiết là 30 phút và nhiệt độ siêu âm 150 độ. Tỷ lệ chiết xuất nicotine có thể đạt khoảng 7%. Chu Zhibing và những người khác đã sử dụng NaOH 0,4% làm chất chiết, với tỷ lệ rắn-lỏng là 1:40 và thời gian chiết siêu âm ở nhiệt độ phòng là 4 giờ, dẫn đến tỷ lệ chiết nicotin là 2,12%. Ethanol 78% được sử dụng làm chất chiết, với tỷ lệ rắn-lỏng là 1:5, thời gian chiết là 30 phút và nhiệt độ siêu âm là 52 độ,

Lượng nicotin chiết được là 23,1 mg/mL. Sử dụng ethanol 95% có độ pH bằng 4 làm dung môi, tỷ lệ rắn-lỏng 1:15 và nhiệt độ siêu âm 80 độ để chiết hai lần, mỗi lần 45 phút, tỷ lệ chiết nicotin có thể đạt 95,42%. Phân tích so sánh cho thấy hiệu quả chiết của nó tốt hơn đáng kể so với chiết hồi lưu gia nhiệt (sau này chỉ đạt 84,79%).

 

 

2. Ứng dụng trong chiết xuất flavonoid tổng số từ tim hạt sen

 

Sử dụng tim hạt sen làm vật liệu thử và dung dịch etanol làm tác nhân chiết, các thí nghiệm đơn yếu tố và thí nghiệm trực giao L9 (34) được thực hiện bằng phương pháp chiết siêu âm để nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ etanol, thời gian chiết, tỷ lệ rắn-lỏng và quá trình chiết. nhiệt độ đến tốc độ chiết của flavonoid tổng số. Kết quả cho thấy, yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ chiết flavonoid tổng số từ tim hạt sen là nồng độ ethanol, tiếp theo là nhiệt độ chiết, tỷ lệ rắn-lỏng và thời gian chiết siêu âm; Các điều kiện chiết tối ưu là: nồng độ ethanol 60%, nhiệt độ chiết 70 độ, tỷ lệ rắn-lỏng 1:24g/mL, thời gian chiết siêu âm 30 phút và tốc độ chiết tổng số flavonoid thu được ở các điều kiện này là 10. 86mg/g.

 

 

3. Ứng dụng trong chiết xuất polysaccharid từ quả kỷ tử

 

Quá trình chiết xuất polysaccharides Lycium barbarum bằng sóng siêu âm đã được nghiên cứu và hàm lượng polysaccharides Lycium barbarum được đo bằng phương pháp đo quang phổ. Quá trình chiết xuất polysacarit Lycium barbarum bằng cách chiết nước có hỗ trợ siêu âm đã được nghiên cứu một cách có hệ thống thông qua thí nghiệm dừng chéo. Quy trình tối ưu đã được xác định là ngâm ở 50 độ, tỷ lệ nước nguyên liệu là 1:60, trong 2,5 giờ và chiết siêu âm trong 5 phút. Tỷ lệ chiết xuất polysaccharides cao nhất là 50,36%.

 

 

Lợi thế:

 

1. Việc chiết siêu âm không dễ bị hạn chế bởi việc sử dụng dung môi và cho phép bổ sung các chất chiết đồng thời để tăng thêm độ phân cực của pha lỏng và cải thiện hiệu quả chiết.

2. So với chiết CO2 siêu tới hạn và chiết áp suất cực cao, thiết bị chiết siêu âm đơn giản và chi phí chiết thấp.

3. Không giống như các phương pháp đun sôi hoặc hồi lưu truyền thống, chiết xuất siêu âm không cần gia nhiệt để tránh làm hỏng các thành phần hoạt tính do gia nhiệt kéo dài, khiến phương pháp này đặc biệt thích hợp để chiết xuất các chất nhạy cảm với nhiệt.

4. Trong hầu hết các trường hợp, chiết xuất siêu âm có ít bước hơn, quy trình chiết xuất đơn giản và ít có khả năng gây ô nhiễm dịch chiết.

5. Công nghệ chiết siêu âm cải thiện tốc độ chiết xuất các hoạt chất, đảm bảo sử dụng tối ưu nguyên liệu thô, giảm tiêu thụ dung môi và có thể đạt được lợi ích kinh tế đáng kể.

6. Công nghệ chiết xuất siêu âm là một quá trình vật lý không có phản ứng hóa học trong toàn bộ quá trình chiết xuất, ít ảnh hưởng đến hoạt động của các hoạt chất.