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想知道超聲波提取機的原理么?看看這些吧

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  今天讓我們一起來了解一下超聲波提取機的原理是什么吧
 
  產物成分提取工藝中,實現擊破細胞壁,高效、快速提取細胞內容物的過程。超聲波自1830年*產生后,廣泛應用于食品、醫療衛生和家電等許多領域,表現為超聲提取、超聲干燥、超聲滅菌、超聲過濾、超聲清洗等方面。
 
  超聲波提取機其中的超聲提取法是利用超聲波的空化作用、機械作用、熱效應等以增大物質分子運動頻率和速度,增加溶劑穿透力,從而提高目標成分浸出率的方法。
 
  它具有省時、節能、提取效率高等優點,是一種快速、高效的提取新方法,且提取中無加熱過程,可避免加熱因素引起的藥物成分結構發生變化,能用于熱敏性成分的提取。超聲提取法在中藥質量檢測的樣品處理中已廣泛使用。
 
  近年來,其在中藥制劑提取工藝中的應用,也越來越受到關注,取得了重要進展。應用在植物樣品提取中的超聲波,一般是由磁性材料經轉換器產生的,有效頻率一般在20-50kHz的范圍,現遍認為其空化作用、熱效應和機械作用是超聲技術在中藥提取中的三大理論依據。
 
  1、空化作用
 
  液體中往往存在一些真空的或含有少量氣體或蒸汽的小氣泡,這些小氣泡尺寸不一。當一定頻率的超聲波作用于液體時,只有尺寸適宜的小泡能發生共振現象,大于共振尺寸的小泡被驅出液體外、小于共振尺寸的小泡在超聲作用下逐漸變大。
 
  接近共振尺寸時,聲波的稀疏階段使小泡迅速脹大;在聲波的壓縮階段,小泡又突然被絕熱壓縮,直至湮滅。湮滅過程中,空穴內溫度可達5000K以上(相當于太陽表面的溫度),壓力達到1.013×105kPa以上(相當于大洋底的壓力),溫度變化率達109K/s,產生所謂的“熱點”。上述現象稱為空化現象。
 
  在小泡脹大時,由于摩擦可產生電荷,在湮滅過程中可產生放電、發光現象,同時產生速度高達1000m/ns的液體微射流??栈饔帽挥糜谇逑?、霧化、乳化及促進化學反應方面。
 
  2、熱效應
 
  由于介質吸收超聲波以及內摩擦消耗,分子產生劇烈振動,超聲波的機械能轉化為介質的內能,引起介質溫度升高。
 
  超聲波的強度愈大,產生的熱作用愈強??刂瞥晱姸?,可使藥物組織內部的溫度瞬間升高,加速有效成分的溶出,并且不改變成分的性質。
 
  3、機械作用
 
  超聲波是機械振動能量的傳播,可在液體中形成有效的攪動與流動,破壞介質的結構,粉碎液體中的顆粒,能達到普通低頻機械攪動達不到的效果。機械作用常用于擊碎、切割、凝聚等方面。
 
  超聲波可以使常溫常壓不能發生的化學反應在空化作用下發生,甚至使非常堅硬的固體被粉碎??刂埔欢ǖ某曨l率和強度,空化作用產生的壓力造成生物細胞壁及整個生物體破裂,而且整個破碎過程在瞬間完成,同時超聲波產生的振動作用加強了胞內物質的釋放、擴散及溶解。被浸提的物質在被破碎瞬間生物活性保持不變,同時提高破碎速度和提取率。

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