뉴스 - 추출을 위해 초음파 균질화 제를 사용하는 방법

초음파 기술은 어떻게 현대 추출 프로세스에 혁명을 일으키나요?

520단어 | 마지막 업데이트: 2025-03-31 | By 피오나 - 파워소닉

저자: 피오나 - 파워소닉

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효율적이고 녹색 물리 치료 방법으로서, 초음파 균질화 기술은 최근 몇 년간 추출 분야에서 상당한 이점을 보여 주었다. 이 기사는 초음파 균질화의 작업 원리를 체계적으로 소개하고, 식물 활성 성분, 식품 영양소 및 의약 성분의 추출에 대한 특정 적용에 대해 자세히 분석하고, 전통적인 방법과 비교 하여이 기술의 우수성을 논의하며, 향후 개발 추세를 기대합니다.

2. 초음파 균질화 기술의 작업 원리

2.1 캐비테이션 효과 메커니즘
초음파 균질화의 핵심 기능은 캐비테이션 효과에서 비롯됩니다 - 높은 - 강도 초음파 파 (일반적으로 20kHz - 1MHz)가 액체 배지에서 전파되면, 양성 및 음압파가 번갈아 나타납니다. 부압 반 사이클에서, 액체는 인장 응력을 가하여 미세 기포를 형성한다; 후속 양압 절반 - 사이클에서,이 기포는 빠르게 붕괴되어 최대 5000k의 높은 고온과 50mpa의 고압을 즉시 생성합니다. 이 극도의 조건은 세포벽 구조를 효과적으로 파괴하고 용매 투과성을 증가시킬 수 있습니다.

2.2 이차 효과 상승 효과
캐비테이션 효과 외에도 초음파는 다양한 시너지 효과를 생성합니다.

마이크로 제트 충격 : 비대칭 버블 파열은 100m/s를 초과하는 속도로 마이크로젯을 생성합니다.
전단력 효과 : 높은 - 주파수 진동은 강한 기계적 전단력을 생성합니다 (최대 10⁴s⁻s⁻s)
열 효과 : 에너지 변환은 시스템 온도를 적당히 증가시킵니다 (일반적으로 50 - 60 ℃에서 제어)
자유 라디칼 효과 : · 오와 · H 활성 자유 라디칼은 물 매체에서 생성됩니다.

3. 주요 응용 프로그램 영역

3.1 식물 활성 성분 추출
플라보노이드의 추출에서, 초음파 보조는 추출 속도를 30 - 50%증가시키고 처리 시간을 몇 시간에서 15 - 30 분으로 단축 할 수있다. 예를 들어, Ginkgo 잎의 추출에서, 전통적인 에탄올 역류 방법과 비교하여 초음파 처리 (40kHz, 300W)는 케르세틴 수율을 2.1%에서 3.4%로 증가시켰다.
폴리 페놀의 추출도 크게 이익을 얻었습니다. 20 분 동안 초음파 추출 (25kHz, 80% 진폭) 후 올리브 잎의 하이드 록시 티로 졸 수율은 24 시간 동안 정적 추출보다 22% 높았으며, 항산화 활성은 손상되지 않았다.

3.2 식품 산업의 적용
오일 추출 분야에서, 초음파 전처리는 대두유의 추출 속도를 12 - 18%증가시키면서 용매의 양을 약 30%감소시킬 수 있습니다. 초음파에 의해 생성 된 마이크로 캐비팅은 오일 바디 세포의 막 구조를 효과적으로 파괴 할 수 있지만 지방산의 상당한 이성질체화를 유발하지는 않는다는 것이 특히 주목할 만하다.
단백질 추출 측면에서, 펄스 초음파 처리 (20kHz, 펄스 간격 1 : 1)는 대두 단백질 추출 속도를 68%에서 85%로 증가시킬 수 있고, 단백질 분산 지수 (PDI)는 15% 포인트 증가 할 수있다.

3.3 약용 성분 추출
Vinblastine과 같은 알칼로이드의 추출을 위해, 초음파 - 보조 추출은 추출 시간을 8 시간에서 45 분으로 단축시키고 수율을 40%증가시킨다. 주요 공정 매개 변수에 대한 연구에 따르면 초음파 (40kHz)는 70% 에탄올 농도, 1:15 재료 - 액체 비율 및 50 ° C 온도의 조건에서 가장 좋은 효과를 가지고 있습니다.
테르 페 노이드 화합물의 추출에서, 초음파에 의해 생성 된 국소 고온 및 고압은 휘발성 성분의 보유에 특히 적합하다. 페퍼민트 오일의 초음파 추출은 시간을 80% 단축 할뿐만 아니라 증기 증류에 비해 멘톨 함량을 8 - 12% 증가시킵니다.

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