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想知道超声波提取机的原理么?看看这些吧

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  今天让我们一起来了解一下超声波提取机的原理是什么吧
 
  产物成分提取工艺中,实现击破细胞壁,高效、快速提取细胞内容物的过程。超声波自1830年首次产生后,广泛应用于食品、医疗卫生和家电等许多领域,表现为超声提取、超声干燥、超声灭菌、超声过滤、超声清洗等方面。
 
  超声波提取机其中的超声提取法是利用超声波的空化作用、机械作用、热效应等以增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而提高目标成分浸出率的方法。
 
  它具有省时、节能、提取效率高等优点,是一种快速、高效的提取新方法,且提取中无加热过程,可避免加热因素引起的药物成分结构发生变化,能用于热敏性成分的提取。超声提取法在中药质量检测的样品处理中已广泛使用。
 
  近年来,其在中药制剂提取工艺中的应用,也越来越受到关注,取得了重要进展。应用在植物样品提取中的超声波,一般是由磁性材料经转换器产生的,有效频率一般在20-50kHz的范围,现遍认为其空化作用、热效应和机械作用是超声技术在中药提取中的三大理论依据。
 
  1、空化作用
 
  液体中往往存在一些真空的或含有少量气体或蒸汽的小气泡,这些小气泡尺寸不一。当一定频率的超声波作用于液体时,只有尺寸适宜的小泡能发生共振现象,大于共振尺寸的小泡被驱出液体外、小于共振尺寸的小泡在超声作用下逐渐变大。
 
  接近共振尺寸时,声波的稀疏阶段使小泡迅速胀大;在声波的压缩阶段,小泡又突然被绝热压缩,直至湮灭。湮灭过程中,空穴内温度可达5000K以上(相当于太阳表面的温度),压力达到1.013×105kPa以上(相当于大洋底的压力),温度变化率达109K/s,产生所谓的“热点”。上述现象称为空化现象。
 
  在小泡胀大时,由于摩擦可产生电荷,在湮灭过程中可产生放电、发光现象,同时产生速度高达1000m/ns的液体微射流。空化作用被用于清洗、雾化、乳化及促进化学反应方面。
 
  2、热效应
 
  由于介质吸收超声波以及内摩擦消耗,分子产生剧烈振动,超声波的机械能转化为介质的内能,引起介质温度升高。
 
  超声波的强度愈大,产生的热作用愈强。控制超声强度,可使药物组织内部的温度瞬间升高,加速有效成分的溶出,并且不改变成分的性质。
 
  3、机械作用
 
  超声波是机械振动能量的传播,可在液体中形成有效的搅动与流动,破坏介质的结构,粉碎液体中的颗粒,能达到普通低频机械搅动达不到的效果。机械作用常用于击碎、切割、凝聚等方面。
 
  超声波可以使常温常压不能发生的化学反应在空化作用下发生,甚至使非常坚硬的固体被粉碎。控制一定的超声频率和强度,空化作用产生的压力造成生物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破碎过程在瞬间完成,同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散及溶解。被浸提的物质在被破碎瞬间生物活性保持不变,同时提高破碎速度和提取率。

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