초음파 추출 기술

초음파는 20KHZ ~ 50MHZ 전자기파의 주파수를 말하며 일종의 기계적 파동으로 전파하려면 에너지 캐리어(매체)가 필요합니다. 전송 과정에서 초음파에는 양압과 음압의 교대 사이클이 있습니다. 양압 단계에서는 매체 분자가 압출을 생성하고 매체의 원래 밀도를 증가시킵니다. 위상이 음수이면 중간 분자가 희박하고 분리되어 중간 밀도가 감소합니다.

즉, 초음파는 시료 내에서 편광된 분자를 만들 수 없지만 용매와 시료 사이에서 음향 캐비테이션 효과를 생성하여 기포 형성, 성장 및 폭발 압축 솔루션을 유도하여 고체 시료의 분산이 시료와 용매 추출 사이의 접촉 면적을 증가시키고 고체상에서 액체상으로의 질량 전달 속도를 향상시킵니다.

산업 응용 분야에서 초음파 세척, 건조, 살균, 원자화 및 비파괴 검사의 사용은 매우 성숙하고 널리 사용되는 기술입니다. 초음파 추출의 원리 한약재의 초음파 추출의 장점은 초음파의 특수한 물리적 특성에 기초합니다. 압전 변환기에 의해 발생되는 빠른 기계적 진동파를 통해 대상 추출물과 시료 매트릭스 사이의 힘을 감소시켜 고액 추출 분리를 실현합니다.

(1) 매체 입자의 움직임을 가속화합니다. 연속 매질(예: 물)에서 초음파 주파수가 20KHz보다 높을 때, 호이겐스 파동 원리에 따라 매질 입자(약재의 중요한 유효성분 포함)가 전파되는 파면에서 이동하게 되어 매질 입자의 운동이 엄청난 가속도와 운동 에너지를 얻게 됩니다. 입자의 가속도는 중력 가속도의 2,000배 이상으로 계산될 수 있습니다.

중입자는 약재 중의 약재 입자에 초음파 에너지를 작용시켜 큰 가속도와 운동에너지를 얻을 수 있고, 약재 매트릭스로부터 신속하게 탈출하여 물 속에서 자유로워질 수 있다.

(2) 캐비테이션. 특수한 '공동화 효과'를 생성하기 위해 액체 매질에 초음파를 확산시키는 '공동화 효과'는 수많은 내부 압력을 생성하여 공기 주머니의 수천 기압에 도달하고 '폭파'는 중국 전통 약재에 대한 미시적 효과 측면에서 강한 충격파를 지속적으로 생성하여 의약 물질이 '폭격' 탈출하도록 만들고 의약 매트릭스가 지속적으로 벗겨지게 합니다. 식물 구조에 속하지 않는 약력학적 구성 요소는 지속적으로 분리됩니다. 식물 활성 성분의 추출을 가속화합니다.

(3) 초음파 진동 균질화(Sonication)는 시료 매질의 각 지점의 작용을 일관되게 만들고 전체 시료 추출을 더욱 균일하게 만듭니다. 결론적으로, 초음파장의 작용으로 한약재의 약력학적 물질은 매체 입자로서 자체의 거대한 가속도와 운동 에너지를 얻을 뿐만 아니라 '공동 효과'를 통해 강한 외력 충격을 얻어 효율적이고 완전하게 분리될 수 있습니다.

초음파 추출의 특성은 한약재의 유효성분 추출에 적합하며, 이는 끓는 물과 알코올 침전의 전통적인 추출 방법을 완전히 바꾸는 한약 의약품의 새로운 방법이자 신기술입니다. 물 비등 및 알코올 침전과 비교하여 초음파 추출은 다음과 같은 뛰어난 특성을 가지고 있습니다.

(1) 고온이 없습니다. 40℃ ~ 50℃ 수온에서 F초음파 강화 추출, 물 없이 고온 끓임, 열적 불안정성, 쉬운 가수분해 또는 산화 특성을 지닌 한약재의 일부 약재를 파괴하지 않습니다. 초음파는 식물 세포가 벽을 허물고 한약의 치료 효과를 향상시킬 수 있습니다. (2) 대기 추출, 우수한 안전성, 간단한 조작, 편리한 유지 관리.

(2) 추출 효율이 높다. 초음파 강화 추출은 20~40분이면 최고의 추출률을 얻을 수 있으며, 추출 시간은 끓이기만 하면 되고, 알코올 침전 방식은 1/3 이하이다. 추출량은 기존 방식에 비해 2배 이상 높습니다. 통계적으로 초음파는 65~70°C에서 매우 효율적입니다. 65°C에서는 허브 식물의 활성 성분이 사실상 그대로 유지됩니다.

초음파(65도) 첨가 후 식물 유효성분 추출 시간은 약 40분 정도였다. 그러나 조리방법의 조리시간은 2~3시간이 소요되는 경우가 많아 초음파 추출 시간의 3배가 넘는다. 한 포트에 3회 추출하면 기본적으로 유효성분의 90% 이상을 추출할 수 있습니다.

(3) 스펙트럼이 넓다. 대부분의 한약재는 초음파로 추출할 수 있습니다.

(4) 초음파 추출은 용매와 대상 추출물의 특성(예: 극성)에 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 추출용매의 종류도 다양하고, 대상추출물질의 범위도 광범위하다.

(5) 에너지 소비를 줄입니다. 초음파 추출은 가열이 필요하지 않거나 가열 온도가 낮기 때문에 추출 시간이 짧아 에너지 소모가 크게 줄어든다.

(6) 의약재의 원료 처리 능력은 크며 두 배 또는 몇 배 더 높을 수 있으며 불순물이 적고 활성 성분의 분리 및 정제가 쉽습니다.

(7) 추출 공정은 비용이 저렴하고 포괄적인 경제 이익이 상당히 큽니다.