超声提取分离技术

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1、超声分离提取技术摘要：超声提取技术是一•种具有极强物理和声化学效应的分离万法，在生物医药，食品，精细化工等方冇着广泛应用。木文主要介绍了超声捉取分离技术的原理、特点以及应川前紧等。关键词：超声波；分离提取；应用TheTechnologyofUltrasonicSeparationandExtractionAbstraction:Thetechnologyofultrasonicextractionisawayofseparationwithgreatphysicalandacoustochemistryeffect.Itiswi

2、delyappliedamongbiologicalmedicine,foodscience,finechemicalindustryandotheraspects.Thisarticlemainlyintroducethetheory，characteristicandapplicationprospectoftheultrasonicseparationandextraction.Keywords:ultrasonic;separationandextraction;application1•刖目超声波是一种振动频率大于20

3、000Hz的弹性波，在物质介质中的相互作用效应可分为热效应、空化效应和机械传质效应。超声波振动能产生强大的能跫，给予媒质点以很大的速度和加速度，使浸提剂和提取物不断震荡，形成空化效应，有助于溶质扩散，加速植物中的有效成分进入溶剂，同时作川于植物叶肉绀织可商效粉碎细胞樓，从而释放出其内各物，提商柯效成分的提取率11_21。超声波热效应是通过介质的微粒间和分界面上的摩擦以及介质的吸收等使超声能S转化为热能，提高介质和生物体的温度，从而有利于有效成分的溶岀：超声波的机械振动发生的位移、速度变化不大，似其加速度却和当大，能丛著增大溶剂进

4、入提取物细胞的渗透性，从而强化了萃取过程。超声波的空化效应通过形成强声波作川产生液胞的振荡、伸长、收缩乃至加溃等，往往使生物组织受到严重的损伤和破裂，从而加速有效成分的溶出和浸提＞41。超声波提取法足利用超声波的空化效应、机械传质效应和热效应，以提高细胞Pl容物的穿透力和传输能力，增大物质分子运动频率和速度，提高有效成分的浸出率。与传统提収分离方法相比，如熬煮法、压滤法、化学法、溶剂浸提法、生物酶法等，超声提取法K有提取效率高、提取吋间短、有效成分活性高等优点传统的机械破碎法难以将细胞杏效破碎，提取效率低。而化孕破碎方法从造成提

5、取物结构的改变和活性降低或失活。超声提取技术是一种具冇极强物理和声化学效应的分离方法,其在溶液屮形成的冲击波和微射流可以形成空化效应，达到破碎细胞和最大限度地保存和提高反应分子反应活性。将超声提取技术应用于提取茶叶的有效成分，操作简便快捷、无需加热、提取率高、速度快、提取物的结构未被破坏,而且能耗低、效率高、省时，具冇广阔的应用前景和开发价值。2.超声提取原理2.1空化作用液体中往往存在一些真空的或含有少量气体或蒸汽的小气泡，这些小气泡尺、?不一。当一定频率的超声波作用于液体时，只冇尺寸适宜的小泡能发生井振现象，大于共振尺寸的小

6、泡被驱出液体外、小于共振尺寸的小泡在超声作川卜'逐渐变人。接近共振尺寸吋，声波的稀疏阶段使小泡迅速胀大；在声波的压缩阶段，小泡乂突然被绝热压缩，直至湮灭。湮灭过程中，空穴内温度可达5000K以上（相当于太阳表Iftf的温度），压力达到1.013X105kPa以上（相当于人洋底的压力），温度变化率达109K/S，产生所谓的“热点”。上述现象称为空化现象。在小泡胀大时，曲于摩擦可产牛电荷，在湮灭过程中可产生放电、发光现象，同时产生速度高达1000m/ns的液体微射流。空化作川被川于淸洗、雾化、乳化及促进化学反应方面。2.2热效应由于

7、介质吸收超声波以及内摩擦消耗，分子产生剧烈振动，超声波的机械能转化为介质的内能，引起介质温度升商。超声波的强度愈人，产生的热作川愈强。控制超声强度，可使药物组织内部的溢度瞬间升高，加速有效成分的溶岀，并且不改变成分的性质。2.3机械作用超声波足机械振动能景的传播，可在液体十形成奋效的搅动与流动，破坏介质的结构，粉碎液体中的颗粒，能达到普通低频机械搅动达不到的效果。机械作用常用于击碎、切割、凝集等方側。超声波讨以使常温常压不能发生的化学反应在空化作用下发生，甚至使非常幣硬的岡体被粉碎。控制一定的超声频率和强度，空化作用产生的极人灰

8、力造成生物细胞壁及整个生物体破裂，而II整个破碎过程在瞬间完成，同吋超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散及溶解。被浸提的物质在被破碎瞬间生物活性保持不变，M吋提高破碎速度和提取率。2.4超声提取流程图2.1超声提取流程阁中为常用的超声提取分离流程,被提