초음파 추출 기술의 작동 원리 및 장점

초음파 추출 기술은 식물에서 생리 활성 화합물을 분리하는 데 선호되는 기술입니다. 초음파는 주파수가 20kHz 이상 10MHz 미만인 기계적 음파를 나타냅니다. 초음파 추출은 일반적으로 더 작은 주파수 범위(16kHz - 100kHz)를 사용합니다. 높은 주파수는 과도한 에너지로 이어져 플랜트 구조의 활성 구성 요소가 저하될 수 있기 때문입니다.

초음파 처리는 완전한 추출을 가능하게 하므로 매우 짧은 추출 시간에 높은 추출 수율을 얻을 수 있습니다. 효율적인 추출 방법으로 초음파 추출은 비용과 시간을 모두 절약하는 동시에 식품, 보충제 및 의약품에 사용하기 위한 고품질 - 추출물을 생성합니다.

01 작동 원리

초음파 추출은 초음파 캐비테이션의 작동 원리를 기반으로 하며 순전히 기계적 처리입니다. 고전단 믹서와 유사하게 소노트로드는 공정 매체에서만 기계적 전단력을 생성합니다. 초음파 추출 자체는 비 - 열, 화학 - 무료 추출 기술입니다.

초음파 캐비테이션은 반복되는 고압 및 저압 사이클을 기반으로 고출력에서 발생하는 음파 또는 초음파 캐비테이션입니다. 초당 20,000회 초음파 처리의 고압 및 저압 교대 주기는 강력한 전단력과 액체 제트를 생성합니다. 이 극도의 응력은 멤브레인의 선택성을 극복하고 세포벽을 천공하고 파괴하여 내부 세포와 주변 용매 사이의 높은 품질 전달을 초래합니다. 초음파 추출을 사용하면 더 높은 수율과 더 짧은 추출 시간을 얻을 수 있습니다. 초음파 추출은 반복 가능한 프로세스이므로 표준화된 추출 품질을 위해 추출 결과를 반복할 수 있습니다.

초음파 캐비테이션은 매우 높은 차압 및 높은 전단력과 같은 극한 조건을 국부적으로 유발할 수 있습니다. 캐비테이션 기포가 고체(예: 입자, 식물 세포, 조직 등)의 표면에 파열되면 마이크로 - 제트 및 인터 - 입자 충돌이 입자 파열, 초음파 천공(세포벽 및 막의 천공) 및 세포질과 같은 효과를 생성할 수 있습니다. . 또한, 액체 매질에서 캐비테이션 기포가 터지면 난기류와 교반이 발생하여 세포 내부와 주변 용매 사이의 물질 전달이 촉진됩니다. 초음파 방사선은 액체 제트에 의해 유도된 미세 운동, 물질의 압축 및 감압, 후속 세포벽 파괴와 같은 공동화 및 관련 메커니즘을 초음파가 유도하기 때문에 물질 전달 과정을 향상시키는 효율적인 방법입니다.

02장점

초음파 추출은 용매의 양을 줄이고 용매의 양을 더 부드럽게 만들 수 있습니다. 이것은 초음파 추출이 추출 수율을 향상시키고 더 건강한 추출물을 생성한다는 것을 의미합니다. 이는 저온에서 작동하는 특성에 기인하며, 이는 온도 요인에 의한 열 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 낮은 끓는점으로 인한 물질의 기화를 방지하고 생물학적 활성 물질을 유지합니다. 초음파 추출은 간단하고 안전하며 정밀하게 제어할 수 있는 응용 프로그램입니다. 비 - 열 추출 방법으로 초음파 처리는 저온에서 수행할 수 있으므로 열에 민감하고 열적으로 불안정한 물질의 분해를 피할 수 있습니다. 초음파 추출은 또한 이동하는 초음파가 세포벽을 파괴하여 활성 성분이 식물 재료에서 용매로 이동하는 시간을 단축하기 때문에 생산 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

03 초음파 추출의 효과

초음파 세포 분열 및 물질 전달 증가 초음파는 세포 분열 및 고체 매트릭스 주변 경계층의 강화된 물질 전달에 의해 추출 과정을 도울 수 있습니다. 세포벽과 막의 천공으로서 초음파는 종종 세포가 초음파에 의해 완전히 파괴되기 전의 중간 단계인 세포벽과 막의 투과성을 향상시킬 수 있습니다.

열 및 압력 차이, 충격파, 전단력, 액체 제트 및 미세 유체와 같은 초음파 유도 공동 현상의 기계적 효과 -은 세포 내부로의 용매 침투를 향상시키고 세포와 용매 사이의 물질 전달을 개선하여 세포 간 물질이 전달되도록 합니다. 용매에.

04요약

초음파 추출 기술은 초음파에 의해 생성된 캐비테이션을 사용하여 식물에서 활성 성분을 추출합니다. 기존 추출 방법과 비교하여 초음파 - 보조 추출 방법은 낮은 에너지 소비, 짧은 추출 시간, 활성 화합물의 적은 파괴 및 높은 추출 수율과 같은 다양한 이점으로 인해 더욱 매력적입니다.