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超聲波提取原理詳細解析

瀏覽次數:2596 發布日期:2014-6-16  來源:www.360csb.com

文章摘自中國超聲學創始人應崇福所著書,部分觀點均是源于國內超聲提取分離行業的領軍人物所言


第一: 什么是超聲波    

中國超聲學創始人說:超聲是指頻率高于20khz的聲音,一般來說人耳是聽不見頻率高于20khz的聲音的,其實這只是一個大概的數,因為每個人的聽力的范圍和能力是不一樣的。由于人的耳朵聽不見超聲部分,似乎超聲波在自然界中不常出現,這種理解是錯誤的。例如:固體材料中的點陣運動,兩個金屬片的相撞都能發出超聲。在自然界的動物中發出超聲最出名的是蝙蝠,它能夠在漆黑狹窄的黑洞中自由穿梭,這個就是利用了超聲測距的原理。


第二:超聲波的幾大特性在超聲提取中的應用原理


1、機械效應。

超聲波在提取溶劑中產生的效應。當把物料投入到提取罐中,打開超聲波時,超聲波在縱向傳播的時候,它可以引起提取的中藥材植物細胞的一些反應,這些反應都是物理變化,不會改變植物的有效成分的。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由于超聲的細微按摩,使細胞流動、整個細胞發生微震蕩、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,使細胞內部結構發生變化,使得植物細胞的細胞壁變的松軟,再給以適當的時間的超聲機械波的作用,植物細胞的細胞壁就能破裂,溶出到有機溶劑中。


2、熱效應。

由于生物組織具有聲吸收的特性,射入生物組織的部分超聲能量,將會變成熱能,并使其溫度升高,同時提取溶劑的溫度也有所升高。當超聲強度一定時,溫度就不再隨著超聲時間的延長而上升,而是溫度上升的變化趨于0,基本上就不在變化。從這個方面我們也可以了解到,如果提取某種中藥材的工藝要求溫度不是太高的話,利用超聲波的熱效應也能夠完全實現,這點本人有親身體會,拿個最簡單的超聲波清洗機來說,在常溫下打開超聲波清洗機,不開加熱系統,超聲一段時間后,清洗溶劑的溫度都能達到40度左右。這個根據每位客戶的提取工藝的具體實際情況。


3、空化效應。

超聲波提取技術提取中藥有效成分時,首先在液體介質中產生特有的空化效應,即不斷產生無數內部壓力達上千個大氣壓的微小氣泡,并不斷“爆破”產生微觀上的強沖擊波而作用于中藥材上,促使藥材植物細胞破壁或變形,并在溶劑中瞬時產生的空化泡的作用下發生崩潰而破裂,這樣溶劑便很容易地滲透到細胞內部,使細胞內的化學成分溶解于溶劑中。由于超聲波破碎過程是一個物理過程,因而不會改變被提取成分的化學結構和性質

 

通過以上超聲波的三種作用的力量,整個中藥材的植物細胞(動物細胞)都被折騰的差不多了,那其中的有用成分還不趕快繳械投降,這樣通過超聲波的作用,其有效成分就能迅速溶解出來,為配合能讓有效成分迅速溶出,設備配備攪拌系統,讓其接受超聲波的作用更加均勻。安裝藥液循環系統,提取更充分,出料時,無油潔凈壓縮空氣沸騰技術,保證藥渣不堵等。

發布者:濟寧榮匯超聲波設備有限公司
聯系電話:0537-2336911
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