As 'n doeltreffende en groen fisiese behandelingsmetode, het ultrasoniese homogeniseringstegnologie die afgelope paar jaar aansienlike voordele getoon op die gebied van ekstraksie. Hierdie artikel stel stelselmatig die werkbeginsel van ultrasoniese homogenisering bekend, ontleed die spesifieke toepassing daarvan in die onttrekking van plantaktiewe bestanddele, voedselvoedingstowwe en medisinale bestanddele, bespreek die meerderwaardigheid van hierdie tegnologie in vergelyking met tradisionele metodes en sien uit na die toekomstige ontwikkelingstendens.
2. Werkbeginsel van ultrasoniese homogeniseringstegnologie
2.1 Kavitasie -effekmeganisme
Die kernfunksie van ultrasoniese homogenisering is afkomstig van die kavitasie -effek - Wanneer u ultrasoniese golwe met 'n hoë intensiteit (gewoonlik 20 kHz - 1MHz) in 'n vloeistofmedium voortplant, word afwisselende positiewe en negatiewe drukgolwe gegenereer. In die negatiewe druk helfte - siklus word die vloeistof aan trekspanning onderwerp om mikrobubbels te vorm; In die daaropvolgende positiewe druk half - siklus val hierdie borrels vinnig in, wat onmiddellik plaaslike hoë temperature van tot 5000K en hoë druk van 50MPA opwek. Hierdie uiterste toestand kan die selwandstruktuur effektief vernietig en die deurlaatbaarheid van oplosmiddels verhoog.
2.2 Sekondêre effekte sinergistiese effek
Benewens die kavitasie -effek, lewer ultraklank ook 'n verskeidenheid sinergistiese effekte:
Mikro -impak: Asimmetriese borrelbreuk produseer mikrojette met 'n snelheid van meer as 100 m/s
Skeerkrageffek: Hoog - Frekwensie -vibrasie lewer sterk meganiese skuifkrag (tot 10⁴s⁻¹)
Termiese effek: energie -omskakeling veroorsaak 'n matige toename in die stelseltemperatuur (gewoonlik beheer op 50 - 60 ℃)
Gratis radikale effek: · OH en · H Aktiewe vrye radikale word in die watermedium gegenereer
3. Hooftoedieningsareas
3.1 Onttrekking van plantaktiewe bestanddele
In die onttrekking van flavonoïede, kan ultrasoniese hulp die ekstraksietempo met 30 - 50%verhoog en die verwerkingstyd van 'n paar uur tot 15 - 30 minute verkort. Byvoorbeeld, in die ekstraksie van Ginkgo -blare, in vergelyking met die tradisionele etanol -refluksmetode, het ultrasoniese behandeling (40kHz, 300W) die quercetin -opbrengs van 2,1% tot 3,4% verhoog.
Die ekstraksie van polifenole het ook aansienlik baat gevind. Die hydroxytyrosol -opbrengs van olyfblare na ultrasoniese ekstraksie (25 kHz, 80% amplitude) vir 20 minute was 22% hoër as dié van statiese ekstraksie vir 24 uur, en die antioksidantaktiwiteit was meer ongeskonde.
3.2 Toepassing in die voedselbedryf
Op die gebied van olie -ekstraksie kan ultrasoniese voorbehandeling die ekstraksietempo van sojaboonolie met 12 - 18%verhoog, terwyl die hoeveelheid oplosmiddel met ongeveer 30%verminder word. Dit is veral opmerklik dat die mikrokavitasie wat deur ultraklank gegenereer word, die membraanstruktuur van olie -liggaamselle effektief kan vernietig, maar nie 'n beduidende isomerisering van vetsure sal veroorsaak nie.
Wat proteïne -ekstraksie betref, kan gepulseerde ultrasoniese behandeling (20kHz, polsinterval 1: 1) die sojaboonproteïne -ekstraksietempo van 68% tot 85% verhoog, en die proteïenverspreidingsindeks (PDI) kan met 15 persentasiepunte verhoog word.
3.3 Onttrekking van medisinale bestanddele
Vir die ekstraksie van alkaloïede soos vinblastien, ultraklank - gehelp ekstraksie verkort die ekstraksietyd van 8 uur tot 45 minute, en verhoog die opbrengs met 40%. Studies oor die belangrikste prosesparameters toon dat ultraklank (40 kHz) die beste effek het onder die toestande van 70% etanolkonsentrasie, 1:15 materiaal - vloeistofverhouding en 50 ° C temperatuur.
In die ekstraksie van terpenoïedverbindings is die plaaslike hoë temperatuur en hoë druk wat deur ultraklank gegenereer word, veral geskik vir die behoud van vlugtige komponente. Ultrasoniese ekstraksie van pepermuntolie verkort nie net die tyd met 80% nie, maar verhoog ook die mentholinhoud met 8 - 12% in vergelyking met stoomdistillasie.






