Ultragarsinis ekstrahavimas yra moderni ištraukimo technologija, kuri naudoja ultragarsinę energiją, kad pagreitintų tikslinių komponentų išsiskyrimą iš kietųjų ar skysčių matricų. Ši technologija žymiai pagerina ekstrahavimo efektyvumą per kavitacijos efektą, mechaninę vibraciją ir šiluminį efektą, kurį sukelia ultragarsas, tuo pačiu sumažinant naudojamo tirpiklio kiekį ir ekstrahavimo laiką.
Tipiška ultragarso ekstrahavimo sistema susideda iš ultragarso generatoriaus, keitiklio ir rago.
2. Ultragarso gavybos veikimo principas
2.1. Kavitacijos efektas
Kai skysčiuose sklinda ultragarsinės bangos, jos sukuria kintamą aukštą slėgį ir žemus slėgio ciklus. Žemoje slėgio etape skystyje susidaro mažyčiai vakuuminiai burbuliukai; Aukštame slėgio etape šie burbuliukai greitai sugriuvo, todėl vietinė aukšta temperatūra (apie 5000K) ir aukštas slėgis (apie 1000ATM). Šis reiškinys vadinamas kavitacijos efektu. Kavitacijos efektas gali sunaikinti ląstelių sienos struktūrą ir skatinti tarpląstelinių medžiagų išsiskyrimą.
2.2. Mechaninis efektas
Vibracija ir šlyties jėga sukuriama, kai ultragarsinės bangos sklinda terpėje, padeda suskaidyti tarpmolekulines jėgas tarp medžiagų ir sustiprinti masės perdavimo procesą.
2.3. Šiluminis efektas
Dalis ultragarsinės energijos paverčiama šilumine energija, o tai vidutiniškai padidina sistemos temperatūrą, sumažina tirpiklio klampumą ir padidina difuzijos greitį.
3. Pagrindiniai ultragarso gavybos pranašumai
Didelis efektyvumas: Ištraukimo laikas gali būti sutrumpintas 50 - 90%
Žemos temperatūros veikimas: Tinka termiškai nestabilių komponentų ekstrakcijai
Aukštas ekstrahavimo greitis: išsamesnis ląstelių sutrikimas
Energijos taupymas ir aplinkos apsauga: tirpiklių vartojimas sumažėja 30 - 60%
Lengvas eksploatavimas: paprasta įranga, lengvai padidinta
4. Ultragarsinio ištraukimo taikymo laukai
4.1. Natūralių produktų išgavimas
• Augalų (flavonoidų, alkaloidų, polisacharidų ir kt.) Aktyvių ingredientų
• Eterinio aliejaus gavyba
• Pigmento ekstrahavimas
2.2 Maisto pramonė
• Funkcinių ingredientų išgavimas
• Skonio medžiagų išgavimas
• Baltymų atskyrimas
2.3. Aplinkos analizė
• Organinių teršalų ištraukimas iš dirvožemio ir nuosėdų
• Pesticidų liekanų ištraukimas maiste
2.4. Farmacijos pramonė
• Tradicinės kinų medicinos veikliosios medžiagos ištraukimas
• Narkotikų pirmtakų išgavimas
5. Ultragarsinės ekstrahavimo įrangos tipai
Ultragarsinis valiklio tipas: mažas - masto laboratorinė ištrauka
Zondo tipo ultragarsinės ekstrahavimo sistema: vidutinės ir didelės galios, gali valdyti aukštus - klampumo pavyzdžius
Nuolatinis srauto ultragarsinės ištraukimo sistema: didelė pramoninė - masto gamyba
