Hvad er ultralydsekstraktion?

Introduktion:

Ekstraktion og adskillelse af ultralydsbølger er hovedsageligt baseret på designdisciplinerne for de aktive og aktive ingredienser i stoffet, herunder deres eksistensstatus, polaritet, opløselighed osv.

Brug med rimelighed ultralydsvibrationsmetode til at udvinde ny teknologi, så opløsningsmidler hurtigt kan trænge ind i faste materialer. Det organiske stof, der er indeholdt i dets stof, bør være fuldstændigt opløst i opløsningsmidlet så meget som muligt for at opnå et flerkomponent blandet ekstrakt.

Ultralydsteknologi forbedrer ekstraktionsprocessen og kan effektivt forbedre ekstraktionsseparationshastigheden. Det kan forkorte ekstraktionstiden, spare omkostninger og endda forbedre produktkvalitet og udbytte.

 

 

Princip:

Ved ultralydsekstraktion påføres den mekaniske energi, der genereres af ultralyd, til prøven (som vist i den følgende figur). Denne ultralydsbehandling fører til kavitationsfænomen, som er dannelsen af ​​små vakuumbobler eller hulrum i væsken, som vil briste på den faste prøve, hvilket resulterer i lokal høj temperatur (ca. 4500 grader Celsius) og tryk (ca. 50 megapascal). Disse kræfter frembringer effekter som lydnedbrydning, cellemembranødelæggelse og ekstraktion af intracellulære stoffer.

 

 

1. Anvendelse i nikotinekstraktion

 

Nikotinkomponenterne i tobak har høj praktisk værdi i landbrug og medicin, og ultralydsekstraktionsteknologi kan effektivt udvinde nikotinkomponenterne i tobak. I denne applikationsforskning undersøgte forskere hovedsageligt virkningerne af faktorer som ekstraktionsmiddelkoncentration, faststof-væskeforhold, ekstraktionstid og ultralydstemperatur på ekstraktionseffektiviteten af ​​nikotinkomponenter. Cong Xiuzhi bruger 40% methanol som ekstraktionsmiddel med et faststof-væske-forhold på 1:20, en ekstraktionstid på 30 minutter og en ultralydstemperatur på 150 grader. Ekstraktionshastigheden af ​​nikotin kan nå omkring 7%. Chu Zhibing og andre brugte 0,4% NaOH som ekstraktionsmiddel med et faststof-væske-forhold på 1:40 og en ultralydsekstraktionstid ved stuetemperatur på 4 timer, hvilket resulterede i en nikotinekstraktionshastighed på 2,12%. 78% ethanol blev brugt som ekstraktionsmiddel med et faststof-væske-forhold på 1:5, en ekstraktionstid på 30 minutter og en ultralydstemperatur på 52 grader,

Ekstraktionsmængden af ​​nikotin er 23,1 mg/ml. Ved at bruge 95 % ethanol med en pH-værdi på 4 som opløsningsmiddel, faststof-væske-forhold på 1:15 og ultralydstemperatur på 80 grader til ekstraktion to gange i 45 minutter hver gang, kan nikotinekstraktionshastigheden nå 95,42 %. Sammenlignende analyse viser, at dets ekstraktionseffekt er væsentligt bedre end ved opvarmet tilbagesvalingsekstraktion (sidstnævnte er kun 84,79%).

 

 

2. Anvendelse ved ekstraktion af totale flavonoider fra lotusfrøhjerte

 

Ved at bruge lotusfrøhjerte som testmateriale og ethanolopløsning som ekstraktionsmiddel, blev enkeltfaktoreksperimenter og L9 (34) ortogonale eksperimenter udført ved hjælp af ultralydsekstraktionsmetode for at studere virkningerne af ethanolkoncentration, ekstraktionstid, faststof-væskeforhold og ekstraktion temperatur på ekstraktionshastigheden af ​​totale flavonoider. Resultaterne viste, at den vigtigste faktor, der påvirker ekstraktionshastigheden af ​​totale flavonoider fra lotusfrøhjerter, var ethanolkoncentration, efterfulgt af ekstraktionstemperatur, faststof-væskeforhold og ultralydsekstraktionstid; De optimale ekstraktionsbetingelser er: ethanolkoncentration på 60%, ekstraktionstemperatur på 70 grader, faststof-væske-forhold på 1:24g/ml, ultralydsekstraktionstid på 30 minutter, og ekstraktionshastigheden for de samlede flavonoider opnået under disse betingelser er 10. 86mg/g.

 

 

3. Anvendelse ved ekstraktion af polysaccharider fra gojibær

 

Ekstraktionsprocessen af ​​Lycium barbarum polysaccharider ved hjælp af ultralyd blev undersøgt, og indholdet af Lycium barbarum polysaccharider blev målt ved spektrofotometri. Ekstraktionsprocessen af ​​Lycium barbarum polysaccharider ved hjælp af ultralydsassisteret vandekstraktion blev systematisk undersøgt gennem et stop krydsningseksperiment. Den optimale proces blev bestemt, som var iblødsætning ved 50 grader, et materialevandforhold på 1:60 i 2,5 timer og ultralydsekstraktion i 5 minutter. Den højeste ekstraktionshastighed af polysaccharider var 50,36%.

 

 

Fordel:

 

1. Ultralydsekstraktion er ikke let begrænset af brugen af ​​opløsningsmidler og tillader tilsætning af co-ekstraktionsmidler for yderligere at øge polariteten af ​​væskefasen og forbedre ekstraktionseffektiviteten.

2. Sammenlignet med superkritisk CO2-ekstraktion og ultrahøjtryksekstraktion er ultralydsekstraktionsudstyr enkelt, og ekstraktionsomkostningerne er lave.

3. I modsætning til traditionelle koge- eller tilbagesvalingsmetoder kræver ultralydsekstraktion ikke opvarmning for at forhindre skade på de aktive ingredienser forårsaget af langvarig opvarmning, hvilket gør den særligt velegnet til ekstraktion af termofølsomme stoffer.

4. I de fleste tilfælde har ultralydsekstraktion færre trin, en simpel ekstraktionsproces og er mindre tilbøjelig til at forårsage kontaminering af ekstraktet.

5. Ultralydsekstraktionsteknologi forbedrer ekstraktionshastigheden af ​​aktive ingredienser, sikrer optimal udnyttelse af råmaterialer, reducerer forbruget af opløsningsmidler og kan opnå betydelige økonomiske fordele.

6. Ultralydsekstraktionsteknologi er en fysisk proces, der ikke involverer kemiske reaktioner gennem hele ekstraktionsprocessen, med minimal indvirkning på aktiviteten af ​​aktive ingredienser.