Šta je ultrazvučna ekstrakcija?

uvod:

Ekstrakcija i odvajanje ultrazvučnih talasa uglavnom se zasniva na dizajnerskim disciplinama aktivnih i aktivnih sastojaka u supstanci, uključujući njihov status postojanja, polaritet, rastvorljivost itd.

Razumno koristite metod ultrazvučne vibracije za izdvajanje nove tehnologije, omogućavajući rastvaračima da brzo uđu u čvrste materijale. Organska tvar sadržana u njegovoj tvari treba biti potpuno otopljena u rastvaraču što je više moguće kako bi se dobio višekomponentni miješani ekstrakt.

Ultrazvučna tehnologija poboljšava proces ekstrakcije i može efikasno poboljšati brzinu odvajanja ekstrakcije. Može skratiti vrijeme ekstrakcije, uštedjeti troškove, pa čak i poboljšati kvalitetu proizvoda i prinos.

 

 

princip:

Kod ultrazvučne ekstrakcije, mehanička energija generirana ultrazvukom primjenjuje se na uzorak (kao što je prikazano na sljedećoj slici). Ovaj ultrazvučni tretman dovodi do pojave kavitacije, što je stvaranje malih vakuumskih mjehurića ili praznina u tekućini, koje će izbiti na čvrsti uzorak, što rezultira lokalnom visokom temperaturom (oko 4500 stepeni Celzijusa) i pritiskom (oko 50 megapaskala). Ove sile proizvode efekte kao što su raspad zvuka, uništavanje ćelijske membrane i ekstrakcija intracelularnih supstanci.

 

 

1. Primjena u ekstrakciji nikotina

 

Komponente nikotina u duhanu imaju veliku praktičnu vrijednost u poljoprivredi i medicini, a ultrazvučna tehnologija ekstrakcije može efikasno ekstrahirati komponente nikotina iz duhana. U ovom istraživanju primjene, istraživači su uglavnom istraživali efekte faktora kao što su koncentracija ekstraktanta, omjer čvrsta i tekućina, vrijeme ekstrakcije i ultrazvučna temperatura na efikasnost ekstrakcije nikotinskih komponenti. Cong Xiuzhi koristi 40% metanola kao agens za ekstrakciju, sa odnosom čvrsta i tečnost od 1:20, vremenom ekstrakcije od 30 minuta i ultrazvučnom temperaturom od 150 stepeni. Stopa ekstrakcije nikotina može doseći oko 7%. Chu Zhibing i drugi su koristili 0,4% NaOH kao agens za ekstrakciju, sa omjerom čvrsta-tečnost od 1:40 i vremenom ultrazvučne ekstrakcije na sobnoj temperaturi od 4 sata, što je rezultiralo stopom ekstrakcije nikotina od 2,12%. Kao agens za ekstrakciju korišćen je 78% etanol, sa odnosom čvrsta i tečnost od 1:5, vremenom ekstrakcije od 30 minuta i ultrazvučnom temperaturom od 52 stepena,

Ekstrakciona količina nikotina je 23,1 mg/mL. Koristeći 95% etanol sa pH 4 kao rastvarač, odnos čvrsta i tečnost od 1:15 i ultrazvučnu temperaturu od 80 stepeni za ekstrakciju dva puta po 45 minuta svaki put, stopa ekstrakcije nikotina može da dostigne 95,42%. Komparativna analiza pokazuje da je njegov efekat ekstrakcije znatno bolji od efekta grejane refluksne ekstrakcije (potonje iznosi samo 84,79%).

 

 

2. Primjena u ekstrakciji ukupnih flavonoida iz srca lotosovog sjemena

 

Koristeći semenke lotosa kao ispitni materijal i otopinu etanola kao agensa za ekstrakciju, provedeni su eksperimenti s jednim faktorom i L9 (34) ortogonalni eksperimenti pomoću metode ultrazvučne ekstrakcije za proučavanje efekata koncentracije etanola, vremena ekstrakcije, omjera čvrsta i tekućina i ekstrakcije. temperature na brzinu ekstrakcije ukupnih flavonoida. Rezultati su pokazali da je glavni faktor koji utječe na brzinu ekstrakcije ukupnih flavonoida iz srca lotosa bila koncentracija etanola, praćena temperaturom ekstrakcije, omjerom kruto-tečnost i ultrazvučnom ekstrakcijom; Optimalni uslovi ekstrakcije su: koncentracija etanola 60%, temperatura ekstrakcije 70 stepeni, odnos čvrsta i tečnost 1:24g/mL, vreme ultrazvučne ekstrakcije 30 minuta, a brzina ekstrakcije ukupnih flavonoida dobijenih pod ovim uslovima je 10. 86mg/g.

 

 

3. Primjena u ekstrakciji polisaharida iz goji bobica

 

Proučavan je proces ekstrakcije polisaharida Lycium barbarum ultrazvukom, a sadržaj polisaharida Lycium barbarum mjeren je spektrofotometrijom. Proces ekstrakcije polisaharida Lycium barbarum pomoću ekstrakcije vode uz pomoć ultrazvuka sistematski je proučavan kroz eksperiment zaustavljanja ukrštanja. Određen je optimalni proces, a to je namakanje na 50 stepeni, odnos materijala i vode 1:60, tokom 2,5 sata, i ultrazvučna ekstrakcija u trajanju od 5 minuta. Najveća ekstrakcija polisaharida iznosila je 50,36%.

 

 

prednost:

 

1. Ultrazvučna ekstrakcija nije lako ograničena upotrebom rastvarača i omogućava dodavanje koekstraktanata kako bi se dodatno povećao polaritet tečne faze i poboljšala efikasnost ekstrakcije.

2. U poređenju sa superkritičnom ekstrakcijom CO2 i ekstrakcijom ultra visokog pritiska, ultrazvučna oprema za ekstrakciju je jednostavna, a troškovi ekstrakcije su niski.

3. Za razliku od tradicionalnih metoda ključanja ili refluksa, ultrazvučna ekstrakcija ne zahtijeva zagrijavanje kako bi se spriječilo oštećenje aktivnih sastojaka uzrokovano produženim zagrijavanjem, što ga čini posebno pogodnim za ekstrakciju termoosjetljivih supstanci.

4. U većini slučajeva, ultrazvučna ekstrakcija ima manje koraka, jednostavan proces ekstrakcije i manje je vjerovatno da će uzrokovati kontaminaciju ekstrakta.

5. Ultrazvučna tehnologija ekstrakcije poboljšava brzinu ekstrakcije aktivnih sastojaka, osigurava optimalno korištenje sirovina, smanjuje potrošnju rastvarača i može postići značajne ekonomske koristi.

6. Ultrazvučna tehnologija ekstrakcije je fizički proces koji ne uključuje hemijske reakcije tokom celog procesa ekstrakcije, sa minimalnim uticajem na aktivnost aktivnih sastojaka.