Az ultrahangos extrakciós technológia működési elve és előnyei

Az ultrahangos extrakciós technológia az előnyben részesített technika a bioaktív vegyületek növényekből történő izolálására. Az ultrahang azokra a mechanikus hanghullámokra vonatkozik, amelyek frekvenciája 20 kHz felett van, de 10 MHz-nél kisebb. Az ultrahangos extrakció jellemzően kisebb frekvenciatartományt (16 kHz-100 kHz) használ, mivel a magasabb frekvenciák energiatöbblethez vezethetnek, ami a növényi struktúrákban lévő aktív komponensek lebomlásához vezethet.

Az ultrahangos kezelés lehetővé teszi a teljes extrakciót, ami magas extrakciós hozamot eredményez nagyon rövid extrakciós idő alatt. Hatékony extrakciós módszerként az ultrahangos extrakció költséget és időt takarít meg, miközben kiváló minőségű,{0}}kivonatokat eredményez élelmiszerekben, táplálékkiegészítőkben és gyógyszerekben.

01

működési elve

Az ultrahangos extrakció az ultrahangos kavitáció működési elvén alapul, és tisztán mechanikai kezelés. A nagy nyíróhatású keverőkhöz hasonlóan a szonotródák is csak a technológiai közegben hoznak létre mechanikai nyíróerőt. Maga az ultrahangos extrakció egy nem-termikus, vegyszer--mentes extrakciós technika.

Az ultrahangos kavitáció olyan hangos vagy ultrahangos kavitáció, amely nagy teljesítmény mellett, ismétlődő magas és alacsony nyomású{0}}ciklusokon alapul. A másodpercenkénti 20,000-szeres váltakozó magas és alacsony nyomású{1}}szonikációs ciklus intenzív nyíróerőt és folyadéksugarat hoz létre. Ez az extrém feszültség legyőzi a membrán szelektivitását, átlyukasztja és megbontja a sejtfalat, és jó minőségű-szállítást eredményez a belső sejt és a környező oldószer között. Ultrahangos extrakcióval nagyobb hozam és rövidebb extrakciós idő érhető el. Mivel az ultrahangos extrakció megismételhető folyamat, az extrakciós eredmények megismételhetők a szabványos extrakciós minőség érdekében.

Az ultrahangos kavitáció lokálisan szélsőséges körülményekhez vezethet, mint például nagyon magas nyomáskülönbség és nagy nyíróerő. Amikor a kavitációs buborékok felrobbannak a szilárd anyagok (pl. részecskék, növényi sejtek, szövetek stb.) felületére, a mikrosugarak és a részecskék közötti ütközések -részecsketörést, szonoporációt (sejtfalak és membránok perforációját) okozhatnak. és a celluláris. Ezenkívül a kavitációs buborékok felrobbanása a folyékony közegben turbulenciát és keveredést okoz, ami megkönnyíti a sejt belseje és a környező oldószer közötti tömegtranszfert. Az ultrahangos sugárzás hatékony módja a tömegátadási folyamatok fokozásának, mivel az ultrahang kavitációt és az ahhoz kapcsolódó mechanizmusokat idézi elő, mint például a folyadéksugarak által kiváltott mikromozgás, az anyagok összenyomása és dekompressziója, valamint az ezt követő sejtfal megsértése.

02

előny

Az ultrahangos extrakció csökkentheti az oldószer mennyiségét, és kíméletesebbé teheti az oldószer mennyiségét. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos extrakció növeli az extrakciós hozamot, és egészségesebb kivonatokat eredményez. Ez annak köszönhető, hogy alacsony hőmérsékleten működik, amely nemcsak csökkenti a hőmérsékleti tényezők miatti hőveszteséget, hanem elkerüli az anyagok alacsony forráspont miatti elpárolgását és fenntartja a biológiailag aktív anyagokat. Az ultrahangos extrakció egyszerű, biztonságos és pontosan szabályozott alkalmazás. Nem{0}}termikus extrakciós módszerként az ultrahangos kezelés alacsony hőmérsékleten is elvégezhető, így elkerülhető a hőérzékeny, termikusan instabil anyagok lebomlása. Az ultrahangos extrakció a gyártás idejét is nagymértékben képes csökkenteni, mivel a haladó ultrahanghullámok megbontják a sejtfalakat, ezáltal lecsökkentik a hatóanyag átviteli idejét a növényi anyagból az oldószerbe.

03

Az ultrahangos extrakció hatásai

Ultrahangos sejtmegszakítás és fokozott tömegtranszfer Az ultrahang elősegítheti az extrakciós folyamatot a sejtmegszakítás és a fokozott tömegátadás révén a szilárd mátrix körüli határrétegben. A sejtfalak és membránok perforációjaként az ultrahang javíthatja a sejtfalak és membránok permeabilitását, ami gyakran egy köztes lépés, mielőtt a sejteket teljesen elpusztítaná az ultrahang.

Az ultrahang{0}}indukált kavitáció mechanikai hatásai, például hő- és nyomáskülönbségek, lökéshullámok, nyíróerők, folyadéksugarak és mikrofluidika fokozzák az oldószer behatolását a sejtek belsejébe, és javítják a sejtek és az oldószerek közötti tömegtranszfert, lehetővé téve a sejtközötti anyagot kell átvinni az oldószerbe.

04

Összesít

Az ultrahangos extrakciós technológia az ultrahanghullámok által keltett kavitációt használja fel a hatóanyagok növényekből való kinyerésére. A hagyományos extrakciós módszerekkel összehasonlítva az ultrahanggal segített extrakciós módszerek vonzóbbá válnak különféle előnyeik miatt, mint például az alacsony energiafogyasztás, a rövid extrakciós idő, a hatóanyagok kevésbé roncsolódása és a magas extrakciós hozam.