Unde este aplicarea tehnologiei de extracție cu ultrasunete?

Încă din anii 1950, undele ultrasonice erau folosite pentru a extrage bitterinul din uleiul de arahide și hamei, uleiul de pește din țesuturile de pește și altele asemenea. În prezent, tehnologia de extracție cu ultrasunete a fost utilizată pe scară largă în separarea și extracția componentelor organice sau anorganice din alimente, produse farmaceutice, materii prime industriale, medii agricole și alte probe.

În primul rând, aplicarea în industria alimentară

În industria alimentară, tehnologia de extracție cu ultrasunete este o tehnologie marginală și interdisciplinară care a atras atenția pe scară largă din partea multor lucrători naționali din știință și tehnologie.

1. Leşierea grăsimilor

Extracția îmbunătățită a uleiului din câmpul cu ultrasunete poate îmbunătăți semnificativ eficiența leșierii, poate îmbunătăți calitatea uleiului, poate economisi materii prime și poate crește cantitatea de ulei extrasă.

În prezent, extracția uleiului de ficat de cod se realizează în principal printr-o metodă de dizolvare, iar randamentul în ulei este scăzut, iar temperatura ridicată face ca vitamina să fie distrusă. Ultrasunetele pot fi folosite și pentru prelucrarea și extracția uleiurilor animale, cum ar fi extracția uleiului de ficat de cod. Savanții sovietici au folosit unde ultrasonice de 300, 600, 800 și 1500 kHz pentru a extrage uleiul de ficat de cod, care putea extrage aproape tot uleiul din țesut în 2 până la 5 minute. Vitaminele conținute în țesut nu au fost distruse, iar calitatea uleiului a fost superioară metodei tradiționale.

2, extracția proteinelor

Extracția cu ultrasunete a proteinei are, de asemenea, un efect semnificativ. De exemplu, extracția proteinei din soia din embrionul de soia degresat tratat prin metoda convențională de agitare poate ajunge rareori la 30% din conținutul total de proteine ​​și este dificil să se extragă componenta proteică 7S labilă la căldură. Cu toate acestea, undele ultrasonice pot fi folosite pentru a pulveriza embrionii menționați mai sus în apă, pentru a lichefia 80% din proteină și pentru a extrage componente ale proteinei 7S labile la căldură.

Unii cercetători au efectuat o serie de teste privind tratarea cu ultrasunete a diferitelor concentrații de nămol de soia, nămol de soia pre-măcinat tratat termic și zdrobii de fasole separate. Rezultatele au arătat că conținutul de ultrasunete al laptelui de soia a fost îmbunătățit semnificativ în laptele de soia în comparație cu cel netratat, iar creșterea a variat de la 12% la 20%, ceea ce indică faptul că tratamentul cu ultrasunete a îmbunătățit rata de extracție a proteinelor. Rolul.

Tratamentul cu ultrasunete poate crește, de asemenea, temperatura de separare a nămolului și poate reduce vâscozitatea nămolului. Poate fi folosit pentru a produce direct produse din lapte de soia cu concentrație ridicată (cu conținut ridicat de proteine).

3. Extracția polizaharidelor

Unii savanți au folosit tuberculi de bujor alb ca materie primă pentru a extrage polizaharidele brute din Radix Paeoniae Alba. În comparație cu diferite metode de extracție, tratamentul cu ultrasunete la temperatura camerei este cea mai ideală metodă de extracție. Extracția polizaharidelor din corpul fructului Flammulina velutipes a fost îmbunătățită prin ultrasunete, care a crescut rata de extracție a polizaharidei cu 76,22%.

Unii savanți au folosit apă caldă cu ultrasunete pentru a extrage polizaharidele din Tremella fuciformis, iar rata de extracție este cu 5% mai mare decât cea a metodei enzimatice, iar timpul de extracție este mult scurtat. Unii savanți au studiat sistematic mecanismul, schema de optimizare și compoziția și structura polizaharidelor extrase prin metoda enzimelor catalitice ultrasonice și au studiat, de asemenea, extracția polizaharidelor Cordyceps, lentinan și polizaharidelor Hericium. În comparație cu procesul, operația de extracție îmbunătățită cu ultrasunete este simplă, rata de extracție este mare și nu are loc pierderi de material sau reacție secundară în timpul procesului de reacție.

Unii savanți au studiat extracția polizaharidelor de alge marine prin transportul aerian circulant, perturbat ultrasonic de S. cerevisiae. Se constată că extracția cu ultrasunete la temperatura camerei timp de 20 de minute poate atinge rata de extracție a polizaharidelor la 100 °C timp de 4 ore, care este semnificativ mai mare decât cea la 80 °C timp de 4 ore. Extracția cu ultrasunete a fost, de asemenea, confirmată a fi o metodă eficientă de extracție îmbunătățită prin compararea polizaharidelor extrase din Salviaofficinalis L cu ultrasunete și fără ultrasunete.

4, extracția naturală a condimentelor

Unii cercetători au folosit ultrasunetele pentru a îmbunătăți capsaicina extracției fluidului supercritic (SSFE) din piper și au obținut rezultate bune.

Unii oameni de știință au folosit ultrasunetele pentru a extrage aroma naturală a rogozului cu frunze late. În test, ei au comparat rezultatele extracției cu ultrasunete cu nicio extracție cu ultrasunete. Rezultatele arată că filtratul pe unda ultrasonică și absorbanța luminozității sunt cu 12% mai mari decât absorbanța filtratului fără ultrasunete. ~40%, indicând că unda ultrasonică are un efect semnificativ asupra ratei de extracție.

S-a raportat în literatură că extragerea uleiului esențial de coajă de portocală din coajă de portocală și folosind diclormetan ca solvent, viteza de extracție a uleiului esențial extras prin undă ultrasonică la 20 kHz timp de 10 minute este de 2 ori mai mare decât cea a distilării cu abur timp de 2 ore și a extracției Soxhlet timp de 2 ore.

5. Aplicare în analiza alimentelor

Extracția cu ultrasunete este folosită și pentru pretratarea probelor de alimente. Metoda de hidroliză acidă standard național (GB5009.696) pentru determinarea conținutului de grăsime al cărnii de prânz este greoaie de utilizat, iar influența factorilor umani este mare, ceea ce este greu de înțeles.

Unii cercetători au folosit ultrasunetele pentru a îmbunătăți conținutul de grăsime al cărnii de prânz prin hidroliză acidă. Extracția cu ultrasunete a probelor nu necesită încălzire, ceea ce scurtează timpul de digestie a probelor și poate determina simultan conținutul de grăsime al probelor mari.

Unii savanți folosesc ultrasunete pentru a extrage ciclamatul din alimente și pot procesa zeci de mostre în același timp, ceea ce este ușor de operat, iar precizia și acuratețea îndeplinesc cerințele.

Unii cercetători au combinat condițiile de testare cu ultrasunete ale izoflavonelor de soia pentru a determina probele prin metoda HPLC, au scurtat timpul de pretratare a izoflavonelor din soia prin metoda HPLC, au îmbunătățit rata de extracție a izoflavonelor din soia și au stabilit o metodă HPLC mai completă. Pretratarea și condițiile cromatografice ale izoflavonelor de soia.

În al doilea rând, aplicarea extracției naturale a ingredientelor active din plante și farmaceutice

Viteza de extracție a tehnologiei de extracție cu ultrasunete și calitatea produsului extras fac din această tehnologie un instrument puternic pentru extracția produselor naturale și a ingredientelor biologic active. În special, extragerea ingredientelor biologic active, cum ar fi toxicitatea serului de țesut animal, extracția vitaminei A, D și E din furaje.

Deoarece metodele de extracție utilizate în mod obișnuit în produsele naturale și ingredientele active au dezavantajele unei pierderi mari de ingrediente active, ciclu lung și viteză scăzută de extracție, extracția cu ultrasunete poate scurta timpul de extracție, crește rata ingredientelor active și rata de utilizare a materialelor medicinale și poate evita temperaturile ridicate. Extrage efectele ingredientelor.

India, Statele Unite, fosta Uniune Sovietică și alte țări au efectuat cercetări de extracție cu ultrasunete pe plante medicinale, cum ar fi frunzele de ardei vegetal și china și au obținut rezultate bune. În ultimii ani, progresul intern în acest domeniu a făcut progrese remarcabile. Guo Xiaowu și Wang Changli și colab. a rezumat aplicarea tehnologiei de extracție cu ultrasunete în extracția ingredientelor active, selecția procesului și controlul conținutului medicinei chineze pe bază de plante.

Extracția cu ultrasunete a rutinei în orez glutinos și a berberinei în berberină, în comparație cu metoda tradițională de extracție cu fierbere alcalină, rata de extracție a crescut de la 12% la 14% la 16% la 22%, iar compoziția este stabilă și nu este distrusă.

Unii cercetători au folosit tehnologia ultrasonică pentru a extrage constituenți activi volatili din întreaga iarbă, rădăcini, tulpini și frunze de Bupleurum chinense L. cu metanol, eter dietil și solvent amestecat cu hexan și au efectuat analize GC-MS de înaltă rezoluție pentru a identifica 116 componente. Unii savanți au aplicat extracția cu ultrasunete a Gynostemma pentaphyllum.

Unii cercetători au discutat separat despre procesul de extracție prin liofilizare în vid cu ultrasunete și procesul de extracție convențional și au analizat și comparat substanțele active conținute în Aloeveral extras din cele două procese. Preparatul de gel de aloe vera preparat prin extracție cu ultrasunete combinat cu procesul de liofilizare are puritate ridicată și activitate puternică. Peroxidaza, proteinele și acidul organic sunt mai mari decât în ​​procesul convențional, iar majoritatea ingredientelor active din gelul de aloe sunt reținute.

În plus, substanțele active extrase prin extracție cu ultrasunete includ: ulei de grăsime de o mie de aur, flavonoide totale de Acer truncatum Bunge, pigment antocianinic în cartoful violet, biterol în hrișcă tartară, cetonă amară și diol tartrat și constituenți activi din frunzele de Eucommia ulmoides, pigmentul galben de alcalin, uleiul de chlormorrogenic, pigmentul galben de bitterondog tulpini. Acestea dovedesc în continuare natura avansată și științifică a tehnologiei de extracție cu ultrasunete, care poate fi utilizată pentru extracția diferitelor substanțe eficiente, ceea ce oferă o referință utilă pentru aplicarea tehnologiei de extracție cu ultrasunete în industria alimentară.