Wo liegt der Einsatzbereich der Ultraschallextraktionstechnik?

Bereits in den 1950er Jahren wurden Ultraschallwellen eingesetzt, um Bitterin aus Erdnussöl und Hopfen, Fischöl aus Fischgewebe und dergleichen zu extrahieren. Gegenwärtig wird die Ultraschallextraktionstechnologie häufig bei der Trennung und Extraktion organischer oder anorganischer Bestandteile in Lebensmitteln, Pharmazeutika, Industrierohstoffen, landwirtschaftlichen Umgebungen und anderen Proben eingesetzt.

Erstens die Anwendung in der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie ist die Ultraschallextraktionstechnologie eine marginale und interdisziplinäre Technologie, die bei vielen nationalen Wissenschaftlern und Technikern große Aufmerksamkeit erregt hat.

1. Fettauswaschung

Eine verbesserte Extraktion von Öl aus dem Ultraschallfeld kann die Auslaugungseffizienz erheblich verbessern, die Qualität des Öls verbessern, Rohstoffe einsparen und die Menge des extrahierten Öls erhöhen.

Gegenwärtig erfolgt die Gewinnung von Lebertran hauptsächlich durch ein Auflösungsverfahren, die Ölausbeute ist gering und die hohe Temperatur führt zur Zerstörung des Vitamins. Ultraschall kann auch zur Verarbeitung und Gewinnung tierischer Öle eingesetzt werden, beispielsweise zur Gewinnung von Lebertran. Sowjetische Wissenschaftler verwendeten Ultraschallwellen mit 300, 600, 800 und 1500 kHz, um Lebertran zu extrahieren, wodurch fast das gesamte Öl im Gewebe innerhalb von 2 bis 5 Minuten extrahiert werden konnte. Die im Gewebe enthaltenen Vitamine wurden nicht zerstört und die Ölqualität war der herkömmlichen Methode überlegen.

2, Proteinextraktion

Auch die Ultraschallextraktion von Proteinen hat einen erheblichen Effekt. Beispielsweise kann die Extraktion von Sojaprotein aus dem behandelten entfetteten Sojabohnenembryo durch herkömmliche Rührmethode selten 30 % des Gesamtproteingehalts erreichen, und es ist schwierig, die hitzelabile 7S-Proteinkomponente zu extrahieren. Allerdings können Ultraschallwellen verwendet werden, um die oben genannten Embryonen in Wasser zu pulverisieren, 80 % des Proteins zu verflüssigen und hitzelabile 7S-Proteinbestandteile zu extrahieren.

Einige Wissenschaftler haben eine Reihe von Tests zur Ultraschallbehandlung verschiedener Konzentrationen von Sojabohnenaufschlämmung, vorgemahlener wärmebehandelter Sojabohnenaufschlämmung und dem abgetrennten Bohnenrückstand durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Ultraschallgehalt der Sojamilch im Vergleich zur unbehandelten Sojamilch deutlich verbessert war und der Anstieg zwischen 12 % und 20 % lag, was darauf hindeutet, dass die Ultraschallbehandlung die Proteinextraktionsrate tatsächlich verbesserte. Die Rolle.

Durch die Ultraschallbehandlung kann auch die Trenntemperatur der Aufschlämmung erhöht und die Viskosität der Aufschlämmung verringert werden. Es kann zur direkten Herstellung hochkonzentrierter (proteinreicher) Sojamilchprodukte verwendet werden.

3. Polysaccharid-Extraktion

Einige Wissenschaftler verwendeten weiße Pfingstrosenknollen als Rohstoff, um rohe Polysaccharide aus Radix Paeoniae Alba zu extrahieren. Im Vergleich zu verschiedenen Extraktionsmethoden ist die Ultraschallbehandlung bei Raumtemperatur die idealste Extraktionsmethode. Die Extraktion von Polysacchariden aus dem Fruchtkörper von Flammulina velutipes wurde durch Ultraschall verbessert, wodurch die Extraktionsrate von Polysacchariden um 76,22 % gesteigert wurde.

Einige Wissenschaftler haben Ultraschall-Heißwasser verwendet, um Polysaccharide aus Tremella fuciformis zu extrahieren. Die Extraktionsrate ist 5 % höher als bei der enzymatischen Methode und die Extraktionszeit ist erheblich verkürzt. Einige Wissenschaftler haben systematisch den Mechanismus, das Optimierungsschema sowie die Zusammensetzung und Struktur der Polysaccharide untersucht, die mit der katalytischen Ultraschallenzymmethode extrahiert wurden, und untersuchten auch die Extraktion von Cordyceps-Polysacchariden, Lentinan- und Hericium-Polysacchariden. Im Vergleich zum Verfahren ist der ultraschallverstärkte Extraktionsvorgang einfach, die Extraktionsrate ist hoch und es treten während des Reaktionsprozesses keine Materialverluste oder Nebenreaktionen auf.

Einige Wissenschaftler haben die Extraktion von Algenpolysacchariden durch zirkulierendes Airlift untersucht, das mit Ultraschall aufgeschlossen wurde S. cerevisiae. Es wurde festgestellt, dass die Ultraschallextraktion bei Raumtemperatur für 20 Minuten die Extraktionsrate von Polysacchariden bei 100 °C für 4 Stunden erreichen kann, was deutlich höher ist als die bei 80 °C für 4 Stunden. Durch den Vergleich der aus Salviaofficinalis L extrahierten Polysaccharide mit Ultraschall und ohne Ultraschall wurde auch bestätigt, dass die Ultraschallextraktion eine wirksame, verbesserte Extraktionsmethode ist.

4, natürliche Gewürzextraktion

Einige Wissenschaftler haben Ultraschall verwendet, um die Extraktion von Capsaicin in überkritischem Fluid (SSFE) in Pfeffer zu verbessern, und erzielten gute Ergebnisse.

Einige Wissenschaftler haben Ultraschall verwendet, um den natürlichen Geschmack der Breitblättrigen Segge zu extrahieren. Im Test verglichen sie die Ergebnisse einer Ultraschallextraktion mit denen ohne Ultraschallextraktion. Die Ergebnisse zeigen, dass das Filtrat auf der Ultraschallwelle und die Absorption der Leuchtkraft um 12 % höher sind als die Absorption des Filtrats ohne Ultraschall. ~40 %, was darauf hinweist, dass die Ultraschallwelle einen erheblichen Einfluss auf die Extraktionsrate hat.

In der Literatur wurde berichtet, dass bei der Extraktion von ätherischem Orangenschalenöl aus Orangenschalen und der Verwendung von Dichlormethan als Lösungsmittel die Extraktionsrate des ätherischen Öls, das mit Ultraschallwellen bei 20 kHz für 10 Minuten extrahiert wird, doppelt so hoch ist wie die der Wasserdampfdestillation für 2 Stunden und der Soxhlet-Extraktion für 2 Stunden.

5. Anwendung in der Lebensmittelanalytik

Auch zur Vorbehandlung von Lebensmittelproben wird die Ultraschallextraktion eingesetzt. Die Säurehydrolysemethode nach nationalem Standard (GB5009.696) zur Bestimmung des Fettgehalts von Mittagsfleisch ist umständlich in der Anwendung und der Einfluss menschlicher Faktoren ist groß, was schwer zu verstehen ist.

Einige Wissenschaftler haben Ultraschall verwendet, um den Fettgehalt von Mittagsfleisch durch Säurehydrolyse zu verbessern. Die Ultraschallextraktion von Proben erfordert kein Erhitzen, was die Aufschlusszeit der Proben verkürzt und gleichzeitig den Fettgehalt großer Proben bestimmen kann.

Einige Wissenschaftler verwenden Ultraschall zur Extraktion von Cyclamat in Lebensmitteln und können Dutzende von Proben gleichzeitig verarbeiten, was einfach zu bedienen ist und die Präzision und Genauigkeit den Anforderungen entspricht.

Einige Wissenschaftler kombinierten die Bedingungen des Ultraschall-Extraktionstests für Soja-Isoflavone, um die Proben mit der HPLC-Methode zu bestimmen, verkürzten die Vorbehandlungszeit von Soja-Isoflavonen mit der HPLC-Methode, verbesserten die Extraktionsrate von Soja-Isoflavonen und etablierten eine vollständigere HPLC-Methode. Vorbehandlung und chromatographische Bedingungen von Soja-Isoflavonen.

Zweitens die Anwendung der Extraktion natürlicher pflanzlicher und pharmazeutischer Wirkstoffe

Die Extraktionsgeschwindigkeit der Ultraschall-Extraktionstechnologie und die Qualität des extrahierten Produkts machen diese Technologie zu einem leistungsstarken Werkzeug für die Extraktion von Naturprodukten und biologisch aktiven Inhaltsstoffen. Insbesondere die Extraktion biologisch aktiver Inhaltsstoffe, wie z. B. die Toxizität von tierischem Gewebeserum, die Extraktion von Vitamin A, Vitamin D und Vitamin E im Futter.

Da die bei Naturprodukten und Wirkstoffen üblicherweise verwendeten Extraktionsmethoden die Nachteile eines großen Verlusts an Wirkstoffen, eines langen Zyklus und einer geringen Extraktionsrate haben, kann die Ultraschallextraktion die Extraktionszeit verkürzen, die Wirkstoffrate und die Ausnutzungsrate der medizinischen Materialien erhöhen und hohe Temperaturen vermeiden. Extrahieren Sie die Wirkung der Inhaltsstoffe.

Indien, die Vereinigten Staaten, die ehemalige Sowjetunion und andere Länder haben Ultraschallextraktionsforschungen an Heilpflanzen wie Pfefferblättern und Chinarinde durchgeführt und gute Ergebnisse erzielt. In den letzten Jahren wurden in diesem Bereich im Inland bemerkenswerte Fortschritte erzielt. Guo Xiaowu und Wang Changli et al. fasste die Anwendung der Ultraschall-Extraktionstechnologie bei der Extraktion von Wirkstoffen, der Prozessauswahl und der Inhaltskontrolle der chinesischen Kräutermedizin zusammen.

Bei der Ultraschallextraktion von Rutin in Klebreis und Berberin in Berberin stieg die Extraktionsrate im Vergleich zur herkömmlichen Extraktionsmethode mit heißem Alkalikochen von 12 % auf 14 % auf 16 % auf 22 % und die Zusammensetzung ist stabil und wird nicht zerstört.

Einige Wissenschaftler verwendeten Ultraschalltechnologie, um flüchtige aktive Bestandteile aus dem gesamten Gras, den Wurzeln, Stängeln und Blättern von Bupleurum chinense L. mit einem gemischten Lösungsmittel aus Methanol, Diethylether und Hexan zu extrahieren, und führten eine hochauflösende GC-MS-Analyse durch, um 116 Komponenten zu identifizieren. Einige Wissenschaftler haben die Ultraschallextraktion von Gynostemma pentaphyllum angewendet.

Einige Wissenschaftler haben das Ultraschall-Vakuum-Gefriertrocknungsverfahren und das herkömmliche Extraktionsverfahren getrennt diskutiert und die Wirkstoffe analysiert und verglichen, die in dem aus den beiden Verfahren extrahierten Aloeveral enthalten sind. Das durch Ultraschallextraktion in Kombination mit dem Gefriertrocknungsverfahren hergestellte Aloe-Vera-Gelpräparat weist eine hohe Reinheit und starke Aktivität auf. Der Gehalt an Peroxidase, Protein und organischer Säure ist höher als beim herkömmlichen Verfahren und die meisten Wirkstoffe im Aloe-Gel bleiben erhalten.

Zu den durch Ultraschallextraktion extrahierten Wirkstoffen gehören außerdem: Tausendgold-Fettöl, Gesamtflavonoide von Acer truncatum Bunge, Anthocyaninpigment in lila Kartoffeln, Bitterol in Weinbuchweizen, bitteres Keton und Tartratdiol sowie aktive Bestandteile in Eucommia ulmoides-Blättern, Montmorillon-Gelbpigment, Bittermandelöl, Chlorogensäure in Ambrosiastängeln. Diese belegen erneut den fortschrittlichen und wissenschaftlichen Charakter der Ultraschall-Extraktionstechnologie, die zur Extraktion verschiedener wirksamer Substanzen eingesetzt werden kann, was eine nützliche Referenz für die Anwendung der Ultraschall-Extraktionstechnologie in der Lebensmittelindustrie darstellt.