Ultrazvučna ekstrakcija moderna je tehnologija ekstrakcije koja koristi ultrazvučnu energiju za ubrzanje oslobađanja ciljnih komponenti iz čvrstih ili tekućih matrica. Ova tehnologija značajno poboljšava učinkovitost ekstrakcije kroz kavitacijski učinak, mehaničku vibraciju i toplinski učinak nastao ultrazvukom, istovremeno smanjujući količinu korištenog otapala i vremena ekstrakcije.
Tipični ultrazvučni sustav ekstrakcije sastoji se od ultrazvučnog generatora, pretvarača i roga.
2. Princip rada ultrazvučne ekstrakcije
2.1. Efekt kavitacije
Kad se ultrazvučni valovi propagiraju u tekućinama, oni proizvode naizmjenično visoki - tlačni i niski - tlačni ciklusi. U fazi niskog - tlaka u tekućini nastaju sitni vakuumski mjehurići; U fazi visokog - tlaka ti se mjehurići brzo sruše, stvarajući lokalne visoke temperature (oko 5000k) i visoke pritiske (oko 1000ATM). Taj se fenomen naziva kavitacijski učinak. Kavitacijski učinak može uništiti strukturu stanične stijenke i promicati oslobađanje unutarćelijskih tvari.
2.2. Mehanički učinak
Vibracija i smična sila nastaju kada se ultrazvučni valovi šire u mediju pomažu u razbijanju intermolekularnih sila između tvari i poboljšati postupak prijenosa mase.
2.3. Toplinski učinak
Dio ultrazvučne energije pretvara se u toplinsku energiju, što umjereno povećava temperaturu sustava, smanjuje viskoznost otapala i povećava brzinu difuzije.
3. Glavne prednosti ultrazvučne ekstrakcije
Visoka učinkovitost: Vrijeme ekstrakcije može se skratiti za 50 - 90%
Rad niske temperature: pogodan za ekstrakciju termički nestabilnih komponenti
Visoka brzina ekstrakcije: temeljitiji poremećaj stanica
Ušteda energije i zaštita okoliša: Potrošnja otapala smanjuje se za 30 - 60%
Jednostavan rad: jednostavna oprema, lako se povećava
4. Polja primjene ultrazvučne ekstrakcije
4.1. Vađenje prirodnih proizvoda
• Aktivni sastojci biljaka (flavonoidi, alkaloidi, polisaharidi itd.)
• Izdvajanje esencijalnog ulja
• Vađenje pigmenta
2.2 prehrambena industrija
• Ekstrakcija funkcionalnih sastojaka
• Ekstrakcija tvari u okusu
• Odvajanje proteina
2.3. Analiza okoliša
• Ekstrakcija organskih zagađivača iz tla i sedimenata
• Izvlačenje ostataka pesticida u hrani
2.4. Farmaceutska industrija
• Ekstrakcija aktivnih sastojaka tradicionalne kineske medicine
• Ekstrakcija prekursora lijekova
5. vrste opreme za ultrazvučnu ekstrakciju
Vrsta ultrazvučnog čistača: laboratorijska ekstrakcija laboratorija
Sustav sonde ultrazvučni sustav ekstrakcije: srednja do velika snaga, može se nositi s visokim - uzorcima viskoznosti
Sustav kontinuiranog protoka ultrazvučna ekstrakcija: industrijska velika - Proizvodnja skale
