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            超聲波提取工藝詮釋

            發布時間:2020/07/23 知識分享 瀏覽次數:5539

            超聲提取法就是應用超聲波發生的激烈振動以及很高很快的加速度、激烈的空化效應、攪拌等特殊作用可以破壞植物的細胞使溶媒可以浸透到被提取物的細胞中以便使被提取物的化學成分溶于液體之中,再經過化學分離提純以得到所需求的成分。

             

            超聲提取的主要動力是聲空化??栈默F象是指在超聲波的作用下,在液體中構成空腔的現象。這些空腔隨傳播著的聲波的頻率而伸張和壓縮。聲空化是液體中氣泡在聲場作用下所發生的一系列動力學進程。當足夠強度的超聲波經過液體時當聲波負壓半周期的聲壓值超越液體內部的靜壓強時,存在液體中的微小氣泡(稱作空腔或空化核)就會迅速增大,而在相繼而來的聲波正壓相中,氣泡會忽然絕熱壓縮。當壓縮時,氣泡的尺寸會變小,同時它所產生的巨大壓力極有可能會使空腔完全消失,既有可能使它們完全閉合。因為在閉合之前的瞬時空腔及其四周微小的空間內呈現熱點,造成高溫高壓區(壓力可達幾千個大氣壓,溫度超過5萬攝氏度),并伴有強大的沖擊波和速度達400千米的射流。所以在空腔完全閉合的瞬時,由于出現這種極端的物理環境,只是中草藥化學成分的細胞在溶劑中瞬時產生的空化泡的崩潰而破裂,以便溶劑浸透到細胞內部而使細胞中的化學成分溶于溶劑之中。

            同時,超聲波發生的振動效果增強了細胞內物質的釋放、擴散及溶解。而且超聲波破碎進程是一個物理進程,浸泡提取進程中無化學反應,被浸泡的化學成分的構造和性質不會產生變化,因此超聲波的振動效果加強了細胞的破碎速度,縮短了破碎時間,促進了化學成分向溶劑中溶解。所以用超聲波提取化學成分可以大大的減少提取時間,加強了提取率?;瘜W成分的構造和性質也不會改變超聲波作用時其效果不只取決于超聲波的強度和頻率,而且與被破碎物的結構有一定的關系。計算表明水中當超聲波輻射面上的強度達300W/m2時就會形成空化現象,使被破碎的生物體和細胞完全破碎。從理論上講,確定被破碎物所處介質中氣泡的大小后即可選擇適合的超聲波頻率。但事實上被破碎物所處介質中氣泡的大小不是單一的,而是存在著一個分布范圍。所以超聲波的頻率應有一定范圍的變化,既有一個頻率寬帶。因而,頻率寬帶比單一頻率效果又要好一些。今后我們將從這個角度深化研究。

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