今天讓我們一起來(lái)了解一下超聲波提取機的原理是什么吧
產(chǎn)物成分提取工藝中，實(shí)現擊破細胞壁，高效、快速提取細胞內容物的過(guò)程。超聲波自1830年*產(chǎn)生后，廣泛應用于食品、醫療衛生和家電等許多領(lǐng)域，表現為超聲提取、超聲干燥、超聲滅菌、超聲過(guò)濾、超聲清洗等方面。
超聲波提取機其中的超聲提取法是利用超聲波的空化作用、機械作用、熱效應等以增大物質(zhì)分子運動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而提高目標成分浸出率的方法。
它具有省時(shí)、節能、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種快速、高效的提取新方法，且提取中無(wú)加熱過(guò)程，可避免加熱因素引起的藥物成分結構發(fā)生變化，能用于熱敏性成分的提取。超聲提取法在中藥質(zhì)量檢測的樣品處理中已廣泛使用。
近年來(lái)，其在中藥制劑提取工藝中的應用，也越來(lái)越受到關(guān)注，取得了重要進(jìn)展。應用在植物樣品提取中的超聲波，一般是由磁性材料經(jīng)轉換器產(chǎn)生的，有效頻率一般在20-50kHz的范圍，現遍認為其空化作用、熱效應和機械作用是超聲技術(shù)在中藥提取中的三大理論依據。
1、空化作用
液體中往往存在一些真空的或含有少量氣體或蒸汽的小氣泡，這些小氣泡尺寸不一。當一定頻率的超聲波作用于液體時(shí)，只有尺寸適宜的小泡能發(fā)生共振現象，大于共振尺寸的小泡被驅出液體外、小于共振尺寸的小泡在超聲作用下逐漸變大。
接近共振尺寸時(shí)，聲波的稀疏階段使小泡迅速脹大;在聲波的壓縮階段，小泡又突然被絕熱壓縮，直至湮滅。湮滅過(guò)程中，空穴內溫度可達5000K以上(相當于太陽(yáng)表面的溫度)，壓力達到1.013×105kPa以上(相當于大洋底的壓力)，溫度變化率達109K/s，產(chǎn)生所謂的“熱點(diǎn)”。上述現象稱(chēng)為空化現象。
在小泡脹大時(shí)，由于摩擦可產(chǎn)生電荷，在湮滅過(guò)程中可產(chǎn)生放電、發(fā)光現象，同時(shí)產(chǎn)生速度高達1000m/ns的液體微射流?？栈饔帽挥糜谇逑?、霧化、乳化及促進(jìn)化學(xué)反應方面。
2、熱效應
由于介質(zhì)吸收超聲波以及內摩擦消耗，分子產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，超聲波的機械能轉化為介質(zhì)的內能，引起介質(zhì)溫度升高。
超聲波的強度愈大，產(chǎn)生的熱作用愈強?？刂瞥晱姸?，可使藥物組織內部的溫度瞬間升高，加速有效成分的溶出，并且不改變成分的性質(zhì)。
3、機械作用
超聲波是機械振動(dòng)能量的傳播，可在液體中形成有效的攪動(dòng)與流動(dòng)，破壞介質(zhì)的結構，粉碎液體中的顆粒，能達到普通低頻機械攪動(dòng)達不到的效果。機械作用常用于擊碎、切割、凝聚等方面。
超聲波可以使常溫常壓不能發(fā)生的化學(xué)反應在空化作用下發(fā)生，甚至使非常堅硬的固體被粉碎?？刂埔欢ǖ某曨l率和強度，空化作用產(chǎn)生的壓力造成生物細胞壁及整個(gè)生物體破裂，而且整個(gè)破碎過(guò)程在瞬間完成，同時(shí)超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加強了胞內物質(zhì)的釋放、擴散及溶解。被浸提的物質(zhì)在被破碎瞬間生物活性保持不變，同時(shí)提高破碎速度和提取率。
