Dov'è l'applicazione della tecnologia di estrazione ad ultrasuoni?

Già negli anni ’50, le onde ultrasoniche venivano utilizzate per estrarre l’amaroina dall’olio di arachidi e dal luppolo, dall’olio di pesce nei tessuti dei pesci e simili. Allo stato attuale, la tecnologia di estrazione ad ultrasuoni è stata ampiamente utilizzata nella separazione ed estrazione di componenti organici o inorganici in alimenti, prodotti farmaceutici, materie prime industriali, ambienti agricoli e altri campioni.

Innanzitutto l’applicazione nell’industria alimentare

Nell'industria alimentare, la tecnologia di estrazione ad ultrasuoni è una tecnologia marginale e interdisciplinare che ha attirato l'attenzione diffusa di molti operatori scientifici e tecnologici nazionali.

1. Lisciviazione del grasso

Una migliore estrazione dell'olio dal campo ad ultrasuoni può migliorare significativamente l'efficienza della lisciviazione, migliorare la qualità dell'olio, risparmiare materie prime e aumentare la quantità di olio estratto.

Attualmente, l'estrazione dell'olio di fegato di merluzzo viene effettuata principalmente con il metodo della dissoluzione, la resa in olio è bassa e l'alta temperatura provoca la distruzione della vitamina. Gli ultrasuoni possono essere utilizzati anche per la lavorazione e l'estrazione di oli animali, come l'estrazione dell'olio di fegato di merluzzo. Gli studiosi sovietici usavano onde ultrasoniche da 300, 600, 800 e 1500 kHz per estrarre l'olio di fegato di merluzzo, che poteva estrarre quasi tutto l'olio nel tessuto entro 2-5 minuti. Le vitamine contenute nel tessuto non venivano distrutte e la qualità dell'olio era superiore rispetto al metodo tradizionale.

2, estrazione delle proteine

Anche l'estrazione ad ultrasuoni delle proteine ​​ha un effetto significativo. Ad esempio, l'estrazione della proteina di soia dall'embrione di soia sgrassato trattato mediante il metodo di agitazione convenzionale può raramente raggiungere il 30% del contenuto proteico totale ed è difficile estrarre la componente proteica 7S termolabile. Tuttavia, le onde ultrasoniche possono essere utilizzate per polverizzare gli embrioni sopra menzionati in acqua, liquefare l'80% delle proteine ​​ed estrarre componenti proteici 7S termolabili.

Alcuni studiosi hanno effettuato una serie di test sul trattamento ad ultrasuoni di diverse concentrazioni di liquame di soia, liquame di soia pre-macinato trattato termicamente e feccia di fagioli separata. I risultati hanno mostrato che il contenuto ad ultrasuoni del latte di soia era significativamente migliorato nel latte di soia rispetto a quello non trattato e l'aumento variava dal 12% al 20%, indicando che il trattamento ad ultrasuoni ha migliorato il tasso di estrazione delle proteine. Il ruolo.

Il trattamento ad ultrasuoni può anche aumentare la temperatura di separazione del liquame e ridurre la viscosità del liquame. Può essere utilizzato per produrre direttamente prodotti a base di latte di soia ad alta concentrazione (alto contenuto proteico).

3. Estrazione del polisaccaride

Alcuni studiosi utilizzavano i tuberi di peonia bianca come materia prima per estrarre i polisaccaridi grezzi dalla Radix Paeoniae Alba. Rispetto a vari metodi di estrazione, il trattamento ad ultrasuoni a temperatura ambiente è il metodo di estrazione più ideale. L'estrazione dei polisaccaridi dal corpo fruttifero della Flammulina velutipes è stata potenziata dagli ultrasuoni, che hanno aumentato la velocità di estrazione del polisaccaride del 76,22%.

Alcuni studiosi hanno utilizzato acqua calda ad ultrasuoni per estrarre i polisaccaridi da Tremella fuciformis e la velocità di estrazione è superiore del 5% rispetto a quella del metodo enzimatico e il tempo di estrazione è notevolmente ridotto. Alcuni studiosi hanno studiato sistematicamente il meccanismo, lo schema di ottimizzazione, la composizione e la struttura dei polisaccaridi estratti con il metodo enzimatico catalitico ad ultrasuoni e hanno anche studiato l'estrazione del polisaccaride Cordyceps, del lentinan e dei polisaccaridi Hericium. Rispetto al processo, l'operazione di estrazione migliorata ad ultrasuoni è semplice, la velocità di estrazione è elevata e durante il processo di reazione non si verifica alcuna perdita di materiale o reazione collaterale.

Alcuni studiosi hanno studiato l'estrazione dei polisaccaridi delle alghe marine mediante la circolazione di un ponte aereo interrotto ultrasonicamente da S. cerevisiae. Si è constatato che l'estrazione ad ultrasuoni a temperatura ambiente per 20 minuti può raggiungere la velocità di estrazione dei polisaccaridi a 100 °C per 4 ore, che è significativamente superiore a quella a 80 °C per 4 ore. È stato inoltre confermato che l'estrazione ad ultrasuoni è un metodo di estrazione potenziato efficace confrontando i polisaccaridi estratti da Salviaofficinalis L con ultrasuoni e senza ultrasuoni.

4, estrazione naturale delle spezie

Alcuni studiosi hanno utilizzato gli ultrasuoni per migliorare la capsaicina dell’estrazione del fluido supercritico (SSFE) nel pepe e hanno ottenuto buoni risultati.

Alcuni studiosi hanno utilizzato gli ultrasuoni per estrarre il sapore naturale dei carici a foglia larga. Nel test, hanno confrontato i risultati dell'estrazione ad ultrasuoni con quelli senza estrazione ad ultrasuoni. I risultati mostrano che il filtrato sull'onda ultrasonica e l'assorbanza della luminosità sono superiori del 12% rispetto all'assorbanza del filtrato senza ultrasuoni. ~40%, indicando che l'onda ultrasonica ha un effetto significativo sulla velocità di estrazione.

È stato riportato in letteratura che estraendo l'olio essenziale di buccia d'arancia dalla buccia d'arancia e utilizzando diclorometano come solvente, la velocità di estrazione dell'olio essenziale estratto mediante onde ultrasoniche a 20 kHz per 10 minuti è 2 volte superiore a quella della distillazione a vapore per 2 ore e dell'estrazione Soxhlet per 2 ore.

5. Applicazione nell'analisi degli alimenti

L'estrazione ad ultrasuoni viene utilizzata anche per il pretrattamento di campioni alimentari. Il metodo di idrolisi acida standard nazionale (GB5009.696) per determinare il contenuto di grassi della carne del pranzo è complicato da utilizzare e l'influenza dei fattori umani è ampia, il che è difficile da comprendere.

Alcuni studiosi hanno utilizzato gli ultrasuoni per migliorare il contenuto di grassi della carne del pranzo mediante idrolisi acida. L'estrazione ad ultrasuoni dei campioni non richiede riscaldamento, il che riduce il tempo di digestione dei campioni e può determinare contemporaneamente il contenuto di grassi di campioni di grandi dimensioni.

Alcuni studiosi utilizzano gli ultrasuoni per estrarre il ciclamato negli alimenti e possono elaborare dozzine di campioni alla volta, il che è facile da usare e la precisione e l'accuratezza soddisfano i requisiti.

Alcuni studiosi hanno combinato le condizioni del test di estrazione ad ultrasuoni degli isoflavoni di soia per determinare i campioni mediante il metodo HPLC, hanno ridotto il tempo di pretrattamento degli isoflavoni di soia mediante il metodo HPLC, hanno migliorato la velocità di estrazione degli isoflavoni di soia e hanno stabilito un metodo HPLC più completo. Pretrattamento e condizioni cromatografiche degli isoflavoni di soia.

In secondo luogo, l'applicazione dell'estrazione di principi attivi vegetali e farmaceutici naturali

La velocità di estrazione della tecnologia di estrazione ad ultrasuoni e la qualità del prodotto estratto rendono questa tecnologia un potente strumento per l'estrazione di prodotti naturali e ingredienti biologicamente attivi. In particolare l'estrazione di principi biologicamente attivi, come la tossicità del siero dei tessuti animali, l'estrazione della vitamina A, della vitamina D e della vitamina E nei mangimi.

Poiché i metodi di estrazione comunemente utilizzati nei prodotti naturali e nei principi attivi presentano gli svantaggi di una grande perdita di principi attivi, di un ciclo lungo e di una bassa velocità di estrazione, l'estrazione ad ultrasuoni può ridurre il tempo di estrazione, aumentare la velocità dei principi attivi e il tasso di utilizzo dei materiali medicinali ed evitare temperature elevate. Estrai gli effetti degli ingredienti.

L'India, gli Stati Uniti, l'ex Unione Sovietica e altri paesi hanno condotto ricerche sull'estrazione ad ultrasuoni di piante medicinali come le foglie di peperone e la china, ottenendo buoni risultati. Negli ultimi anni, i progressi nazionali in questo settore hanno fatto notevoli progressi. Guo Xiaowu e Wang Changli et al. ha riassunto l'applicazione della tecnologia di estrazione ad ultrasuoni nell'estrazione di principi attivi, nella selezione del processo e nel controllo del contenuto della fitoterapia cinese.

Estrazione ad ultrasuoni della rutina nel riso glutinoso e della berberina nella berberina, rispetto al tradizionale metodo di estrazione con ebollizione alcalina calda, la velocità di estrazione è aumentata dal 12% al 14% al 16% al 22% e la composizione è stabile e non distrutta.

Alcuni studiosi hanno utilizzato la tecnologia ad ultrasuoni per estrarre i costituenti attivi volatili dall'erba intera, dalle radici, dagli steli e dalle foglie di Bupleurum chinense L. con metanolo, etere etilico ed esano solvente misto, e hanno effettuato analisi GC-MS ad alta risoluzione per identificare 116 componenti. Alcuni studiosi hanno applicato l'estrazione ad ultrasuoni del Gynostemma pentaphyllum.

Alcuni studiosi hanno discusso separatamente il processo di estrazione con liofilizzazione sotto vuoto ad ultrasuoni e il processo di estrazione convenzionale, e hanno analizzato e confrontato le sostanze attive contenute nell'Aloeveral estratto dai due processi. La preparazione del gel di aloe vera preparata mediante estrazione ad ultrasuoni combinata con il processo di liofilizzazione ha elevata purezza e forte attività. Il contenuto di perossidasi, proteine ​​e acidi organici è superiore rispetto al processo convenzionale e la maggior parte dei principi attivi contenuti nel gel di aloe vengono trattenuti.

Inoltre, i principi attivi estratti mediante estrazione ad ultrasuoni comprendono: olio grasso milleoro, flavonoidi totali di Acer truncatum Bunge, pigmento antocianico nella patata viola, bitterolo nel grano saraceno tartaro, chetone amaro e tartrato diolo e costituenti attivi nelle foglie di Eucommia ulmoides, pigmento giallo montmorillon, olio di mandorle amare, acido clorogenico negli steli di ambrosia. Questi dimostrano ulteriormente la natura avanzata e scientifica della tecnologia di estrazione ad ultrasuoni, che può essere utilizzata per l'estrazione di varie sostanze efficaci, che fornisce un utile riferimento per l'applicazione della tecnologia di estrazione ad ultrasuoni nell'industria alimentare.