Technologia ekstrakcji ultradźwiękowej

Ultradźwięki odnoszą się do częstotliwości fali elektromagnetycznej 20 KHZ ~ 50 MHZ i są rodzajem fali mechanicznej, która wymaga nośnika energii – medium – do rozprzestrzenienia się. W procesie transmisji ultradźwiękowej występuje cykl naprzemienny dodatniego i ujemnego ciśnienia, w fazie dodatniej cząsteczki medium wytwarzają wytłaczanie, zwiększając pierwotną gęstość medium; Gdy faza jest ujemna, cząsteczki ośrodka są rzadkie i dyskretne, a gęstość ośrodka maleje.

Oznacza to, że ultradźwiękowy i nie może wytworzyć spolaryzowanych cząsteczek w próbce, ale między rozpuszczalnikiem a próbką wytwarza efekt kawitacji akustycznej, co prowadzi do tworzenia się pęcherzyków, wzrostu i śrutowania ściśniętego roztworu, tak że dyspersja stałej próbki zwiększa obszar kontaktu między próbką a ekstrakcją rozpuszczalnikiem i poprawia szybkość przenoszenia masy docelowej z fazy stałej do fazy ciekłej.

W zastosowaniach przemysłowych zastosowanie czyszczenia ultradźwiękowego, suszenia, sterylizacji, atomizacji i badań nieniszczących jest technologią bardzo dojrzałą i szeroko stosowaną. Zasada ekstrakcji ultradźwiękowej Zaleta ekstrakcji ultradźwiękowej chińskich materiałów leczniczych opiera się na specjalnych właściwościach fizycznych ultradźwięków. Separacja ekstrakcyjna ciało stałe-ciecz realizowana jest poprzez zmniejszenie siły pomiędzy ekstraktem docelowym a matrycą próbki poprzez szybką falę drgań mechanicznych generowaną przez przetwornik piezoelektryczny.

(1) Przyspiesz ruch średnich cząstek. Gdy częstotliwość fali ultradźwiękowej w ośrodku ciągłym (takim jak woda) jest wyższa niż 20 kHz, zgodnie z zasadą fali Huygensa, cząstki ośrodka (w tym ważne skuteczne składniki materiałów leczniczych) będą poruszały się po czole fali podczas jego propagacji, tak że ruch cząstek ośrodka uzyska ogromne przyspieszenie i energię kinetyczną. Można obliczyć, że przyspieszenie cząstki jest ponad dwa tysiące razy większe niż przyspieszenie grawitacyjne.

Ponieważ cząstka średnia działa energią ultradźwiękową na cząstkę składników leczniczych w materiałach leczniczych, może uzyskać ogromne przyspieszenie i energię kinetyczną oraz szybko wydostać się z matrycy materiałów leczniczych i uwolnić się od wody.

(2) kawitacja. Rozprzestrzenianie się ultradźwięków w ciekłym ośrodku w celu wytworzenia specjalnego „efektu kawitacji”, „efektu kawitacji” wytworzyło liczne ciśnienie wewnętrzne, aby dotrzeć do tysięcy atmosfer kieszeni powietrznej, a „wydmuchy” w sposób ciągły wytwarzają silne fale uderzeniowe pod względem mikrokosmicznego wpływu na tradycyjne chińskie materiały lecznicze, sprawiają, że substancja lecznicza „ucieka” podczas „bombardowania”, a matryca lecznicza ulega ciągłej denudacji. Składniki farmakodynamiczne, które nie należą do struktury rośliny, są stale izolowane. Przyspiesz ekstrakcję roślinnych składników aktywnych.

(3) Homogenizacja wibracyjna ultradźwiękowa (sonizacja) sprawia, że ​​działanie każdego punktu w ośrodku próbki jest spójne i sprawia, że ​​ekstrakcja całej próbki jest bardziej jednolita. Podsumowując, pod działaniem pola ultradźwiękowego substancje farmakodynamiczne zawarte w chińskich materiałach leczniczych nie tylko uzyskują własne ogromne przyspieszenie i energię kinetyczną jako cząstki średnie, ale także uzyskują silne działanie siły zewnętrznej poprzez „efekt kawitacji”, dzięki czemu można je skutecznie i całkowicie oddzielić.

Charakterystyka ekstrakcji ultradźwiękowej nadaje się do ekstrakcji skutecznych składników chińskich materiałów leczniczych, co jest nową metodą i nową technologią dla medycyny chińskiej, która całkowicie zmienia tradycyjną metodę ekstrakcji przez wytrącanie wrzącej wody i alkoholu. W porównaniu z gotowaniem wody i wytrącaniem alkoholu, ekstrakcja ultradźwiękowa ma następujące wyjątkowe cechy:

(1) Brak wysokiej temperatury. Przy temperaturze wody od 40 ℃ do 50 ℃ F ekstrakcja wzmocniona ultradźwiękowo, gotowanie w wysokiej temperaturze bez wody, nie niszczy niektórych składników leczniczych w chińskich materiałach leczniczych z niestabilnością termiczną, łatwą hydrolizą lub właściwościami utleniania. Fala ultradźwiękowa może sprawić, że komórka roślinna rozbije ścianę i poprawi działanie lecznicze tradycyjnej medycyny chińskiej. (2) Ekstrakcja atmosferyczna, dobre bezpieczeństwo, prosta obsługa, wygodna konserwacja.

(2) Wysoka wydajność ekstrakcji. Ekstrakcja wzmocniona ultradźwiękami przez 20 ~ 40 minut pozwala uzyskać najlepszą szybkość ekstrakcji, czas ekstrakcji to tylko gotowanie, metoda wytrącania alkoholu wynosi jedną trzecią lub mniej. Objętość ekstrakcji jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku metody tradycyjnej. Statystycznie ultradźwięki są bardzo skuteczne w temperaturze od 65 do 70°C. W temperaturze 65°C aktywne składniki roślin ziołowych pozostają praktycznie nienaruszone.

Po dodaniu fali ultradźwiękowej (o temperaturze 65 stopni) czas ekstrakcji roślinnych składników aktywnych wynosił około 40 minut. Jednakże czas gotowania w przypadku metody gotowania często trwa od dwóch do trzech godzin, co stanowi ponad trzykrotność czasu ekstrakcji ultradźwiękowej. Ekstrahuj 3 razy na doniczkę, zasadniczo można wyekstrahować ponad 90% składników aktywnych.

(3) ma szerokie spektrum. Zdecydowaną większość chińskich materiałów leczniczych można ekstrahować za pomocą ultradźwięków.

(4) Ekstrakcja ultradźwiękowa ma niewielki wpływ na właściwości (takie jak polarność) rozpuszczalnika i ekstraktu docelowego. Dlatego istnieje wiele rodzajów rozpuszczalników ekstrakcyjnych i szeroka gama docelowych substancji ekstrakcyjnych.

(5) Zmniejsz zużycie energii. Ponieważ ekstrakcja ultradźwiękowa nie wymaga ogrzewania lub temperatura ogrzewania jest niska, czas ekstrakcji jest krótki, więc zużycie energii jest znacznie zmniejszone.

(6) Zdolność przetwarzania surowców w materiałach leczniczych jest duża, może być podwojona lub kilkakrotnie większa, a zanieczyszczenia są mniejsze, a składniki aktywne są łatwe do oddzielenia i oczyszczenia.

(7) Proces ekstrakcji charakteryzuje się niskim kosztem i znacznymi kompleksowymi korzyściami ekonomicznymi.