Vad är ultraljudsextraktion?

Introduktion:

Extraktion och separation av ultraljudsvågor baseras huvudsakligen på designdisciplinerna för de aktiva och aktiva ingredienserna i ämnet, inklusive deras existensstatus, polaritet, löslighet, etc.

Använd rimligtvis ultraljudsvibrationsmetoden för att extrahera ny teknik, vilket gör att lösningsmedel snabbt kan komma in i fasta material. Det organiska materialet som ingår i dess ämne bör vara fullständigt löst i lösningsmedlet så mycket som möjligt för att erhålla ett flerkomponents blandat extrakt.

Ultraljudsteknik förbättrar extraktionsprocessen och kan effektivt förbättra extraktionsseparationshastigheten. Det kan förkorta utvinningstiden, spara kostnader och till och med förbättra produktkvalitet och avkastning.

 

 

Princip:

Vid ultraljudsextraktion appliceras den mekaniska energin som genereras av ultraljud på provet (som visas i följande figur). Denna ultraljudsbehandling leder till kavitationsfenomen, vilket är genereringen av små vakuumbubblor eller tomrum i vätskan, som kommer att brista på det fasta provet, vilket resulterar i lokal hög temperatur (ca 4500 grader Celsius) och tryck (ca 50 megapascal). Dessa krafter producerar effekter som ljudnedbrytning, cellmembranförstöring och extraktion av intracellulära ämnen.

 

 

1. Applicering vid nikotinextraktion

 

Nikotinkomponenterna i tobak har ett högt praktiskt värde inom jordbruk och medicin, och ultraljudsextraktionsteknik kan effektivt extrahera nikotinkomponenterna i tobak. I denna applikationsforskning undersökte forskarna huvudsakligen effekterna av faktorer som extraktionskoncentration, förhållande mellan fast och vätska, extraktionstid och ultraljudstemperatur på extraktionseffektiviteten av nikotinkomponenter. Cong Xiuzhi använder 40% metanol som extraktionsmedel, med ett förhållande mellan fast substans och vätska på 1:20, en extraktionstid på 30 minuter och en ultraljudstemperatur på 150 grader. Extraktionshastigheten för nikotin kan nå cirka 7%. Chu Zhibing och andra använde 0,4 % NaOH som extraktionsmedel, med ett förhållande mellan fast substans och vätska på 1:40 och en ultraljudsextraktionstid i rumstemperatur på 4 timmar, vilket resulterade i en nikotinextraktionshastighet på 2,12 %. 78 % etanol användes som extraktionsmedel, med ett förhållande mellan fast och vätska på 1:5, en extraktionstid på 30 minuter och en ultraljudstemperatur på 52 grader.

Extraktionsmängden nikotin är 23,1 mg/ml. Genom att använda 95 % etanol med ett pH på 4 som lösningsmedel, förhållande mellan fast substans och vätska på 1:15 och ultraljudstemperatur på 80 grader för extraktion två gånger i 45 minuter varje gång, kan nikotinextraktionshastigheten nå 95,42 %. Jämförande analys visar att dess extraktionseffekt är betydligt bättre än den för upphettad återflödesextraktion (den senare är endast 84,79%).

 

 

2. Användning vid extraktion av totala flavonoider från lotusfröhjärta

 

Med användning av lotusfröhjärta som testmaterial och etanollösning som extraktionsmedel, utfördes enkelfaktorexperiment och L9 (34) ortogonala experiment med ultraljudsextraktionsmetod för att studera effekterna av etanolkoncentration, extraktionstid, förhållande mellan fast och vätska och extraktion temperatur på extraktionshastigheten för totala flavonoider. Resultaten visade att den huvudsakliga faktorn som påverkade extraktionshastigheten för totala flavonoider från lotusfröhjärtan var etanolkoncentration, följt av extraktionstemperatur, förhållande mellan fasta ämnen och vätska och ultraljudsextraktionstid; De optimala extraktionsförhållandena är: etanolkoncentration på 60 %, extraktionstemperatur på 70 grader, förhållande mellan fast substans och vätska på 1:24 g/ml, ultraljudsextraktionstid på 30 minuter och extraktionshastigheten för totala flavonoider som erhålls under dessa förhållanden är 10. 86mg/g.

 

 

3. Användning vid extraktion av polysackarider från gojibär

 

Extraktionsprocessen av Lycium barbarum polysackarider med hjälp av ultraljud studerades, och innehållet av Lycium barbarum polysackarider mättes med spektrofotometri. Extraktionsprocessen av Lycium barbarum-polysackarider med hjälp av ultraljudsassisterad vattenextraktion studerades systematiskt genom ett stop-crossing-experiment. Den optimala processen bestämdes, som var blötläggning vid 50 grader, ett materialvattenförhållande på 1:60, under 2,5 timmar, och ultraljudsextraktion i 5 minuter. Den högsta extraktionshastigheten av polysackarider var 50,36 %.

 

 

Fördel:

 

1. Ultraljudsextraktion begränsas inte lätt av användningen av lösningsmedel och tillåter tillsats av samextraktionsmedel för att ytterligare öka vätskefasens polaritet och förbättra extraktionseffektiviteten.

2. Jämfört med superkritisk CO2-extraktion och ultrahögtrycksextraktion är ultraljudsextraktionsutrustning enkel och extraktionskostnaderna är låga.

3. Till skillnad från traditionella kokningsmetoder eller återflödesmetoder kräver ultraljudsextraktion inte uppvärmning för att förhindra skador på de aktiva ingredienserna orsakade av långvarig uppvärmning, vilket gör den särskilt lämplig för extraktion av värmekänsliga ämnen.

4. I de flesta fall har ultraljudsextraktion färre steg, en enkel extraktionsprocess och är mindre sannolikt att orsaka kontaminering av extraktet.

5. Ultraljudsextraktionsteknik förbättrar extraktionshastigheten för aktiva ingredienser, säkerställer optimalt utnyttjande av råvaror, minskar lösningsmedelsförbrukningen och kan uppnå betydande ekonomiska fördelar.

6. Ultraljudsextraktionsteknik är en fysisk process som inte involverar några kemiska reaktioner under hela extraktionsprocessen, med minimal påverkan på aktiviteten hos aktiva ingredienser.