Ultrazvočna ekstrakcija je sodobna tehnologija ekstrakcije, ki uporablja ultrazvočno energijo za pospešitev sproščanja ciljnih komponent iz trdnih ali tekočih matric. Ta tehnologija znatno izboljša učinkovitost ekstrakcije z kavitacijskim učinkom, mehansko vibracijo in toplotnim učinkom, ki nastane z ultrazvokom, hkrati pa zmanjša količino uporabljenega topila in časa ekstrakcije.
Tipičen ultrazvočni ekstrakcijski sistem je sestavljen iz ultrazvočnega generatorja, pretvornika in roga.
2. Delovno načelo ultrazvočne ekstrakcije
2.1. Kavitacijski učinek
Ko se ultrazvočni valovi širijo v tekočinah, proizvajajo izmenično visoko - tlačno in nizke - tlačne cikle. V nizki tlačni fazi se v tekočini tvorijo drobni vakuumski mehurčki; V fazi visoke - tlaka se ti mehurčki hitro zrušijo, kar povzroči lokalne visoke temperature (približno 5000K) in visoke tlake (približno 1000ATM). Ta pojav se imenuje kavitacijski učinek. Učinek kavitacije lahko uniči strukturo celične stene in spodbudi sproščanje medceličnih snovi.
2.2. Mehanski učinek
Vibracija in strižna sila, ki se ustvarijo, ko se ultrazvočni valovi razmnožujejo v srednji, pomagajo razbiti medmolekularne sile med snovmi in izboljšati postopek prenosa mase.
2.3. Toplotni učinek
Del ultrazvočne energije se pretvori v toplotno energijo, ki zmerno poveča temperaturo sistema, zmanjša viskoznost topila in poveča hitrost difuzije.
3. Glavne prednosti ultrazvočne ekstrakcije
Visoka učinkovitost: čas ekstrakcije lahko skrajšate za 50 - 90%
Delovanje nizke temperature: Primerno za ekstrakcijo toplotno nestabilnih komponent
Visoka hitrost ekstrakcije: tesnejša motnja celic
Prihranek energije in varstvo okolja: poraba topila se zmanjša za 30 - 60%
Enostavno delovanje: preprosta oprema, enostavna za povečanje
4. Uporaba polja ultrazvočne ekstrakcije
4.1. Ekstrakcija naravnih izdelkov
• Aktivne sestavine rastlin (flavonoidi, alkaloidi, polisaharidi itd.)
• Eterično olje
• Ekstrakcija pigmenta
2.2 Živilska industrija
• Ekstrakcija funkcionalnih sestavin
• Ekstrakcija okusnih snovi
• Ločitev beljakovin
2.3. Analiza okolja
• Ekstrakcija organskih onesnaževal iz tal in usedlin
• Ekstrakcija ostankov pesticidov v hrani
2.4. Farmacevtska industrija
• Ekstrakcija aktivnih sestavin tradicionalne kitajske medicine
• Ekstrakcija predhodnikov zdravil
5. Vrste ultrazvočne opreme za ekstrakcijo
Ultrasonični čistilec Tip: Majhna - Laboratorijska ekstrakcija lestvice
Sonde Tip Ultrasonic Extraction System: srednje do visoke moči, lahko obvlada visoke - vzorce viskoznosti
Ultrazvočni ekstrakcijski sistem neprekinjenega pretoka: industrijska velika - proizvodnja lestvice
