Ultraskaņas ekstrakcija ir moderna ekstrakcijas tehnoloģija, kas izmanto ultraskaņas enerģiju, lai paātrinātu mērķa komponentu izdalīšanos no cietām vai šķidrām matricām. Šī tehnoloģija ievērojami uzlabo ekstrakcijas efektivitāti, izmantojot kavitācijas efektu, mehānisko vibrāciju un termisko efektu, ko rada ultraskaņa, vienlaikus samazinot izmantotā šķīdinātāja daudzumu un ekstrakcijas laiku.
Tipiska ultraskaņas ekstrakcijas sistēma sastāv no ultraskaņas ģeneratora, devēja un raga.
2. Darba ultraskaņas ekstrakcijas princips
2.1. Kavitācijas efekts
Kad ultraskaņas viļņi izplatās šķidrumos, tie rada pārmaiņus augstu spiedienu un zemu - spiediena ciklus. Zemā spiediena posmā šķidrumā veidojas sīki vakuuma burbuļi; Augstā spiediena posmā šie burbuļi ātri sabrūk, radot vietējo augsto temperatūru (apmēram 5000 000) un augstu spiedienu (apmēram 1000atm). Šo parādību sauc par kavitācijas efektu. Kavitācijas efekts var iznīcināt šūnu sienas struktūru un veicināt intracelulāro vielu izdalīšanos.
2.2. Mehāniska ietekme
Vibrācijas un bīdes spēks, kas rodas, kad ultraskaņas viļņi izplatās barotnē, palīdz sadalīt starpmolekulāros spēkus starp vielām un uzlabot masas pārnešanas procesu.
2.3. Siltuma efekts
Daļa no ultraskaņas enerģijas tiek pārveidota par siltumenerģiju, kas mēreni palielina sistēmas temperatūru, samazina šķīdinātāja viskozitāti un palielina difūzijas ātrumu.
3. Galvenās ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocības
Augsta efektivitāte: ekstrakcijas laiku var saīsināt par 50 - 90%
Darbība ar zemu temperatūru: piemērota termiski nestabilu komponentu ekstrakcijai
Augsts ekstrakcijas ātrums: rūpīgāki šūnu traucējumi
Enerģijas taupīšana un vides aizsardzība: Šķīdinātāju patēriņš tiek samazināts par 30 - 60%
Ērta darbība: vienkāršs aprīkojums, viegli palielināms
4. Ultraskaņas ekstrakcijas lietojumprogrammu lauki
4.1. Dabisko produktu ieguve
• Augu (flavonoīdi, alkaloīdi, polisaharīdi utt.) Aktīvās sastāvdaļas)
• Ēteriskās eļļas ieguve
• Pigmenta ekstrakcija
2.2 Pārtikas rūpniecība
• Funkcionālo sastāvdaļu ekstrakcija
• Aromāta vielu ekstrakcija
• Olbaltumvielu atdalīšana
2.3. Vides analīze
• Organisko piesārņotāju ekstrakcija no augsnes un nogulumiem
• Pesticīdu atlieku ekstrakcija pārtikā
2.4. Farmaceitiskā rūpniecība
• Tradicionālās ķīniešu medicīnas aktīvo sastāvdaļu ieguve
• Narkotiku prekursoru ekstrakcija
5. Ultraskaņas ekstrakcijas aprīkojuma veidi
Ultraskaņas tīrīšanas tips: mazs - mēroga laboratorijas ekstrakcija
Zondes tipa ultraskaņas ekstrakcijas sistēma: vidēja vai liela jauda, var rīkoties ar augstu - viskozitātes paraugi
Nepārtrauktas plūsmas ultraskaņas ekstrakcijas sistēma: rūpnieciskā liela mēroga ražošana
