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超声波提取技术方法原理及设备
来源:太阳集团游戏官方网址 日期:2013-4-28 9:43:28    阅读:

    超声波提取概述
超声波提取中药和天然药物的简易方法和机理说明:在容器中加入提取溶媒(水、乙醇或其他有机溶剂等),将中药材根据需要粉碎或切成颗粒状,放入提取溶媒中;容器的外壁粘接换能器振子或将振子密封于不锈钢盒中投入容器中;开启超声波发生器,振子向提取溶媒中发出超声波,超声波在提取溶媒中产生的‘空化效应’和机械作用一方面可有效地破碎药材的细胞壁,使有效身分呈游离状态并溶入提取溶媒中,另一方面可加速提取溶媒的分子运动,使得提取溶媒和药材中的有效身分快速接触,相互溶合、混合。
    
超声波提取原理
     
超声波提取中药材的优越性,是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。 1)加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时,根据惠更斯波动原理,在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要有效身分的质点)的运动,使介质质点运动获得巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效身分质点上而使之获得巨大的加速度和动能,迅速逸出药材基体而游离于水中。 2)空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”,“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大打击波作用在中药材上,使其中药材身分物质被“轰击”逸出,并使得药材基体被不断剥蚀,其中不属于植物结构的药效身分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。 3)超声波的振动匀化(Sonication)使样品介质内各点受到的作用一致,使整个样品萃取更均匀。

  综上所述,中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能,而且通过“空化效应”获得强大的外力打击,所以能高效率并充实分离出来。

超声波提取(也称为萃取)以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取,是替代传统剪切工艺方法实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。
    
超声波提取优点
  1.提取效率高:超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形,使中药有效身分提取更充实,提取率比传
统工艺显著提高达50—500%
  2.提取时间短:超声波强化中药提取通常在24—40分钟即可获得最佳提取率,提取时间较传统方法大大缩短2/3
上, 药材原质料处理惩罚量大;
  3.提取温度低:超声提取中药材的最佳温度在40—60,对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效身分具有保护
作用,同时大大节能能耗;
  4.适应性广:超声提取中药材不受身分极性、分子量大小的限制,适用于绝大多数种类中药材和各类身分的提取;
  5.提取药液杂质少,有效身分易于分离、纯化;
  6.提取工艺运行本钱低,综合经济效益显著;
  7.操纵简单易行,设备维护、保养方便。
提取率提高50%—500%
提取时间(分钟)缩短2/3以上
提取温度为40—60,保护有效成份
  国家中药现代化工程技术研究中心在超声波提取中药材工艺方面,已做过多种药材、复方和多种化学万分如黄酮
类、 皂苷类、萜醌类、香豆素木脂素类、生物碱类的超声波提取与传统提取方法的比较,确定中药材浸出率与超声时
间、功率、频率的关系,溶媒浓度与浸出率的关系等,建立最佳工艺条件,并积累了宝贵的一手资料。
超声萃取器的多用途先容
  1、可作生物和植物细胞破碎;
  2、可作生物和植物有效成份萃取;
  3、可作中草药有效成份的低温提取;
  4、可作BCR元素形态萃取;
  5、低能量状态可激活细菌;
  6、高能量状态可杀死活细菌;
  7、可用于DNA提取和DNA剪切;
  8、可用于基因导入;
  9、可用于原酒的催陈处理惩罚;
  10、可用于打破植物种子的休眠状态,以提高出芽率和早熟期;
  11、可用于两项不同质的溶液聚合

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