The Working Principle And Advantages Of Ultrasonic Extraction Technology

Ultrazvučna ekstrakcijska tehnologija je preferirana tehnika za izolaciju bioaktivnih spoja iz biljaka. Ultrazvuk se odnosi na one mehaničke zvučne valove sa frekvencijama iznad 20 kHz ali manje od 10 MHz. Ultrazvučna ekstrakcija obično koristi manji frekvencijski raspon (16 kHz-100 kHz), jer više frekvencije mogu dovesti do viška energije, što može dovesti do degradacije aktivnih komponenti u biljnim strukturama.

Sonication omogućava potpunu ekstrakciju, što rezultira visokim prinosima ekstrakcije u vrlo kratkim vremenima izvlačenja. Kao efikasna metoda ekstrakcije, ultrazvučna ekstrakcija štedi i troškove i vrijeme dok daje visokokvalite ekstrakte za upotrebu u hrani, dodacima i farmaceutskim proizvodima.

01 Kako to radi

Ultrazvučna ekstrakcija se zasniva na radnom principu ultrazvučne kavitacije i čisto je mehanički tretman. Slično visokim smiksačima, sonotrodi stvaraju mehaničke sile smicanja samo u procesu medijuma. Sama ultrazvučna ekstrakcija je netemalna tehnika ekstrakcije bez hemikalija.

Ultrazvučna kavitacija je zvučna ili ultrazvučna kavitacija koja se javlja pri visokoj snazi, na osnovu ponovljenih ciklusa visokog i niskog pritiska. Naizmjenični ciklusi visokog i niskog pritiska sonikacije 20.000 puta u sekundi stvaraju intenzivne smice sile i tekuće mlaznice. Ovaj ekstremni stres prevazilazi selektivnost membrane, perforira i remeti ćelijski zid, a rezultira visokokvalitetnim transportom između unutrašnje ćelije i okolnog otapa. Uz ultrazvučnu ekstrakciju, mogu se postići veći prinosi i kraća vremena izvlačenja. Pošto je ultrazvučna ekstrakcija ponoveći proces, rezultati ekstrakcije se mogu ponoviti za standardizovani kvalitet ekstrakcije.

Ultrazvučna kavitacija lokalno može dovesti do ekstremnih uvjeta kao što su vrlo visoki disencijalni pritisci i visoke sile smicanja. Kada kavitacioni mjehurići puknu na površinu krutih (npr. čestice, biljne ćelije, tkivo itd.), mikro-jeti i međučestični sudari mogu proizvesti efekte kao što su puknuće čestica, sonoporacija (perforacija ćelijskih zidova i membrana) i ćelija. Nadalje, pucanje kavitacionih mjehurića u tekućim medijima stvara turbulencije i uznemirenost, što olakšava prijenos mase između unutrašnjosti ćelije i okolnog otapala. Ultrazvučno zračenje je efikasan način za poboljšanje procesa prijenosa mase, jer ultrazvuk izaziva kavitaciju i pridružene mehanizme, kao što su mikromocija izazvana tekućim jetovima, kompresija i dekompresija u materijalima, te naknadno poremećaj ćelijskih zidova.

02Advantages

Ultrazvučna ekstrakcija može smanjiti količinu otavara i učiniti količinu otavara nježnom. To znači da ultrazvučna ekstrakcija poboljšava prinose ekstrakcije i rezultira zdravijim ekstraktima. To je zbog svoje karakteristike za rad na niskoj temperaturi, što ne samo da može smanjiti gubitak toplote zbog faktora temperature, već i izbjeći isparavanje tvari zbog niskih točaka ključanja i održavati biološki aktivne supstance. Ultrazvučna ekstrakcija je jednostavna, sigurna i precizno kontrolisana aplikacija. Kao metoda ne-termalne ekstrakcije, sonikacija se može obaviti na niskoj temperaturi, izbjegavajući tako degradaciju termički osjetljivih, termički nestabilnih supstanci. Ultrazvučna ekstrakcija je također u stanju uveliko smanjiti vrijeme proizvodnje, jer putujući ultrazvuk remeti ćelijske zidove, čime se smanjuje vrijeme prijenosa aktivnih sastojaka iz biljnog materijala na otapić.

03 Efekat ultrazvučne ekstrakcije

Ultrazvučni poremećaj ćelije i povećani masni prijenos Ultrazvuk može pomoći u procesu ekstrakcije poremećajem ćelija i pojačanim prijenosom mase u granicama sloja oko čvrste matrice. Kao perforacija ćelijskih zidova i membrana, ultrazvuk može poboljšati prostost ćelijskih zidova i membrana, često i srednji korak prije nego što ćelije potpuno unište ultrazvukom.

Mehanički efekti kavitacije izazvane ultrazvucima, kao što su razlike u toploti i pritisku, udarni talasi, sile smicanja, tečni avioni i mikrofluidi, pojačavaju prodor otapa u unutrašnjost ćelija i poboljšavaju prijenos mase između ćelija i otapao, što omogućava da se međućelijski materijal prenese na otapao.

04Summary

Ultrazvučna ekstrakcijska tehnologija koristi kavitaciju proizvedenu ultrazvučnim talasima za izdvajanje aktivnih sastojaka iz biljaka. U poređenju sa konvencionalnim metodama ekstrakcije, metode ekstrakcije uz pomoć ultrazvuka postaju privlačnije zbog svojih raznih prednosti, kao što su niska potrošnja energije, kratko vrijeme izvlačenja, manje uništavanje aktivnih spojeva i visoki prinosi ekstrakcije.