超声提取分离技术
超声波提取分离的原理
超声波在天然成分提取分离的应用原理初探摘要超声因其具有多种物理和声化学效应，其在食品工业中有广泛的应用，包括超声提取、超声灭菌、超声干燥、超声乳化、超声过滤、超声清洗等。
本文主要就超声波提取分离的原理、优点作一综述，并对其以后在提取分离中的发展进行展望。
关键词超声波提取分离原理1 超声波概述1.1超声波的概念超声波指的是频率在2×104—2×109Hz的声波，是高于正常人类听觉范围的弹性机械振动。
超声波与电磁波相似，可以被聚焦，反射和折射，其不同之处在于前者传播时需要弹性介质，而光波和其他类型的电磁辐射则可以自由地通过真空。
众所周知，超声波在介质中主要产生二种形式的机械振荡，即横向振荡（横波）和纵向振荡（纵波），而超声波在液体介质中只能以纵波的方式进行传播。
由于超声波频率高，波长短，因而在传播过程中具有定向性好、能量大、穿透力强等许多特性[1]。
超声波与媒质的相互作用可分为热机制、机械（力学）机制和空化机制3种。
[2]超声波在媒质中传播时，其振动能量不断被媒吸收转变为热量而使媒质温度升高，此效应称之为超声的热机制；超声波的机械机制主要是辐射压强和强声压强引起的；在液体中，当声波的功率相当大，液体受到的负压力足够强时，媒质分子间的平均距离就会增大并超过极限距离，从而将液体拉断形成空穴，在空化泡或空化的空腔激烈收缩与崩溃的瞬间，泡内可以产生局部的高压，以及数千度的高温，从而形成超声空化现象。
空化现象包括气泡的形成、成长和崩溃过程。
可见，空化机制是超声化学的主动力，使粒子运动速度大大加快，破坏粒子的力的形成，从而使许多物理化学和化学过程急剧加速，对乳化、分散、萃取以及其它各种工艺过程有很大作用。
对于超声波的研究及其在各个行业中的应用，研究较多，可是对于其应用的机理研究的却很少，能过查阅华南农业大学图书馆，SCI数据库，我们发现，对于超声波的研究有4680篇，可是对于其机理的研究却只有206，所占比例不到5%。
超声波提取法具体步骤
超声波提取法具体步骤嘿，你知道超声波提取法不？这可是个超厉害的技术呢！就好比一位神奇的魔法师，能从各种材料中变出我们想要的宝贝。
超声波提取法到底是啥呢？简单来说，就是利用超声波的能量来把目标物质从原材料中提取出来。
那它具体咋操作呢？别急，听我慢慢道来。
第一步，准备工作。
这就像要去打仗一样，得先把武器装备准备好。
首先要选择合适的提取溶剂，这可重要啦！就像炒菜得选对调料一样，不同的目标物质需要不同的溶剂。
得根据要提取的东西来好好琢磨琢磨，选个最合适的溶剂。
然后呢，把原材料准备好，该粉碎的粉碎，该处理的处理。
让原材料以最好的状态迎接超声波的洗礼。
第二步，设置仪器参数。
这就像给赛车调试发动机一样，得调到最佳状态。
超声波提取仪有各种参数可以调节，比如超声波的频率、功率、时间等等。
这可不能瞎调哦，得根据不同的材料和提取要求来仔细调整。
频率高了低了都不行，功率大了小了也有影响。
这可真是个技术活呢！要是调不好，那效果可就大打折扣啦。
第三步，开始提取。
这时候就像启动了魔法按钮一样，超声波开始发挥它的神奇力量。
超声波在溶剂中产生强烈的振动和空化效应，就像无数个小炸弹在原材料周围爆炸一样，把目标物质从原材料中炸出来，溶解到溶剂里。
这个过程可刺激啦！你能想象到那些小小的超声波在溶剂里疯狂折腾的样子吗？它们就像一群小勇士，拼命地把目标物质解救出来。
第四步，分离提取液。
提取完了还不算完，得把提取液和残渣分离开来。
这就像从一堆沙子里把金子挑出来一样。
可以用过滤、离心等方法把残渣去掉，留下纯净的提取液。
这一步也很关键哦，要是分离不好，就会影响到提取的纯度和质量。
超声波提取法有好多优点呢！它速度快，比传统的提取方法快多啦！就像坐火箭一样，一下子就把目标物质提取出来了。
而且提取效率高，能把更多的目标物质提取出来，不浪费原材料。
还有啊，它操作简单，不需要复杂的设备和技术，普通人也能轻松上手。
不过呢，超声波提取法也不是完美无缺的。
它也有一些局限性。
超声波提取法
超声波提取法超声波提取法超声波提取法是一种用超声波来加速挥发性溶剂中成分萃取的技术。
它是目前在化学分析中非常流行的一种提取方法，其操作简便、准确度高、萃取率高、可重复性好等特点使其被广泛应用于食品、药品、环境等领域。
下面将从超声波提取法的原理和应用上进行详细讲解。
原理超声波萃取是一种物理化学过程，其原理是将固体或液态物质与液态溶剂接触，通过超声波的作用，溶剂分子中的振动能与内部能变换，从而形成细小的气泡，这些气泡随着超声波的震荡而产生破裂，释放出大量的内能，使称量成分被活化，从而达到提取的目的。
超声波提取法的提取率具有极高的选择性，不需要非常高功率的超声波来保证提取的选择性和成分的完整性，所以这种方法在分析化学中受到了高度的重视。
应用1.食品领域在食品领域中，超声波提取法广泛用于植物提取、维生素、矿物质的提取等。
通过超声波的作用，能迅速溶解食物中的不易溶解的成分。
超声波能够使植物细胞壁破裂，从而让营养成分更加容易被提取出来。
超声波脂肪提取法是一种快速、高效的样品处理方法，可以用于食品中脂溶性物质的提取，例如果汁中的油脂、奶制品中的脂肪等。
2.药物制剂领域在药物制剂领域，超声波提取法被广泛用于药物生产工艺中的质量控制和分析。
通过利用超声波的作用，可以加速药物之间的反应，并且能够更加深入地引起溶质和溶剂之间的反应。
3.环境污染物领域在环境污染物领域，超声波提取法被广泛用于污染物检测、环境监测等方面。
通过超声波的作用，能够加速污染物的溶解和扩散，从而快速检测和分析污染物的情况。
特别是在大气污染领域中，超声波提取法可以快速提取、分离和检测污染物，从而实现现场实时监测。
总之，超声波提取法是一种高效、可靠、环保的提取方法，被广泛应用于食品、药品、环境等领域。
未来，超声波萃取技术还有许多新的应用场景可以被开发，我们有理由相信它必将成为现代科技发展中的一颗巨大的探索明珠。
超声波逆流提取
超声波逆流提取超声波逆流提取是一种新兴的技术，通过利用超声波的特性和原理来实现物质的逆流提取。
本文将从超声波逆流提取的原理、应用领域以及优势等方面进行探讨。
一、超声波逆流提取的原理超声波逆流提取是一种基于超声波的物质分离技术，其原理是利用超声波的机械振动作用和声波压力效应，将混合物中的物质分离出来。
超声波波长短、频率高低等参数的选择，可以使得特定物质受到超声波的作用而被逆流提取出来。
超声波逆流提取的原理基于超声波在物质中的传播与相互作用，通过调节超声波的参数以及物质的特性，实现对特定物质的有效提取。
超声波逆流提取技术在多个领域都具有广泛的应用前景。
首先，在生物医药领域，超声波逆流提取可以用于分离和提取生物样品中的细胞、蛋白质等重要成分，用于疾病的诊断和治疗。
其次，在食品加工领域，超声波逆流提取可以用于提取植物中的有效成分，如植物精油、提取物等，用于食品的添加和调味。
另外，在环境保护领域，超声波逆流提取可以用于处理废水和废气中的有害物质，实现资源的回收和环境的净化。
三、超声波逆流提取的优势相比传统的物质分离技术，超声波逆流提取具有多个优势。
首先，超声波逆流提取无需使用有机溶剂或高温等条件，能够实现对物质的温和处理，避免了对物质的破坏和损失。
其次，超声波逆流提取具有高效、快速的特点，能够在较短的时间内完成对物质的提取，提高了工作效率。
另外，超声波逆流提取还具有无污染、安全可靠等特点，对环境和人体健康没有副作用，适用于多种场合和需求。
超声波逆流提取是一种新兴的技术，具有广泛的应用前景。
通过利用超声波的特性和原理，超声波逆流提取可以实现对特定物质的有效提取，应用于生物医药、食品加工、环境保护等领域。
其优势在于温和处理、高效快速、无污染安全等特点，为物质分离技术的发展带来了新的可能性。
相信随着科技的不断进步和应用的推广，超声波逆流提取将在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
超声辅助提取法
超声辅助提取法一、背景介绍超声辅助提取法是一种利用超声波的物理效应，加速溶剂渗透到样品中，使得目标化合物从样品中快速、高效地提取出来的方法。
该方法已经广泛应用于食品、药品、环境等领域中。
二、超声辅助提取法的原理超声波是一种机械波，其频率高于人耳所能听到的最高频率20kHz。
在超声波作用下，液体分子之间发生剧烈的振动和摩擦，形成大量小气泡，在气泡破裂时释放出极高温度和压力，产生微小爆炸，从而加速了溶剂渗透到样品中，并使目标化合物快速地从样品中溶解出来。
三、超声辅助提取法的优点1. 提取效率高：由于超声波可以加速液体分子之间的运动和摩擦，因此可以在很短时间内将目标化合物从样品中提取出来。
2. 操作简单：相对于传统提取方法，超声辅助提取法操作简单方便。
3. 可重复性好：由于超声波对样品的处理方式是一致的，因此可以获得高度可重复的结果。
4. 对样品破坏小：相对于传统提取方法，超声辅助提取法对样品破坏小。
四、超声辅助提取法的应用1. 食品领域：超声辅助提取法已经被广泛应用于食品中目标化合物的提取，如多酚、黄酮类、生物碱等。
2. 药物领域：超声辅助提取法已经被应用于药物中活性成分的提取和纯化，如黄芪、丹参等。
3. 环境领域：超声辅助提取法已经被应用于环境中目标污染物的快速检测和分析。
五、实验步骤1. 样品制备：将待测样品粉碎或剪碎成细小颗粒，并称取适量放入容器中。
2. 溶剂选择：根据目标化合物溶解度选择合适的溶剂，并加入到容器中。
3. 超声处理：将容器放入超声波清洗机中，在设定好温度和时间后开启清洗机进行处理。
4. 分离：将处理后的样品离心分离，得到上清液。
5. 浓缩：将上清液浓缩至一定程度，得到目标化合物。
六、注意事项1. 超声波处理时间和温度应根据实际情况进行调整。
2. 溶剂选择应根据目标化合物的溶解度进行选择。
3. 超声波处理过程中应避免产生空气泡，以免影响提取效率。
4. 超声波处理时应注意安全，避免超声波对人体造成伤害。
超声波萃取的提取原理
超声波萃取的提取原理超声波萃取是一种常用的提取技术，它利用超声波的机械作用和声波的热效应来实现物质的分离和提取。
这种方法具有非常广泛的应用领域，如食品工业、药物制备、环境监测等。
超声波是指频率超过人耳能听到的上限20kHz的声波。
超声波具有高能量、高频率和高穿透力等特点，可以在物质中产生强烈的机械振动和剧烈的涡流运动，从而实现对物质的混合、分散和分离。
超声波萃取的工作原理主要包括两个方面：机械作用和热效应。
首先是机械作用，超声波的机械振动可以使液体中的分子产生剧烈的振动和撞击，从而打破物质的结构，促使其分子间的相互作用减弱或破坏。
这样一来，物质的溶解度和扩散速度都会增加，有利于提取物质。
其次是热效应，超声波的声波热效应可以使液体产生局部的温度和压力变化。
当超声波通过液体时，声波的振动会导致液体分子的摩擦和碰撞，从而产生热量。
这种热量的产生可以加速物质的溶解和扩散，提高提取效率。
超声波萃取的操作过程一般分为三个步骤：预处理、提取和分离。
预处理是指对原料进行适当的处理，如研磨、浸泡等，以便于提取物质。
提取是指将预处理后的原料与溶剂或其他提取剂进行混合，然后通过超声波的作用进行提取。
分离是指将提取后的混合物进行分离，得到所需的提取物。
超声波萃取的优点主要有以下几个方面：首先，超声波萃取的操作简单方便，不需要复杂的设备和高温高压条件，节省了时间和成本。
其次，超声波萃取可以提高提取物质的溶解度和扩散速度，提高提取效率。
再次，超声波萃取对物质的选择性较好，可以选择合适的溶剂和提取剂，以实现对目标物质的高效提取。
当然，超声波萃取也存在一些局限性。
首先，超声波的功率和频率对提取效果有较大影响，需要进行合理的选择和调节。
其次，超声波的作用范围有限，只适用于某些物质的提取，对于其他物质可能效果不佳。
此外，超声波萃取对原料的要求较高，需要进行适当的预处理，以保证提取效果。
超声波萃取是一种有效的提取方法，它利用超声波的机械作用和声波的热效应来实现物质的分离和提取。
新型提取分离技术在食品加工中的应用
新型提取分离技术在食品加工中的应用一、前言食品工业是一个高速、成熟、关键的行业，为国民经济拉动和人民生活贡献巨大。
但一直以来，保留在食品中的剩余物、杂质、致敏物、产生的有害物质，会对食品品质和人身健康带来挑战。
如何提高食品质量、食品安全，一直是食品工业重点关注的问题。
而新型提取分离技术，由于其高效、精简、可控、可重复性好等特点，正逐渐走进食品加工领域。
本文将对新型提取分离技术在食品加工中的应用做出介绍和分析。
二、新型提取分离技术概述新型提取分离技术包括超声波提取、微波辅助提取、超临界流体萃取、固相微萃取、固相萃取、毛细管电泳、气相色谱、液相色谱、电化学分离等。
而其中超声波提取、微波辅助提取、超临界流体萃取和固相微萃取的应用广泛，对此进行介绍。
2.1 超声波提取技术超声波提取技术，是采用超声波作用，实现样品的加速收敛，加快质量转移界面，增大物质间的质量转移系数，减小传质距离，从而加快提取过程。
它具有操作简单、操作条件温和、提取速度快、提取效率高等优点。
超声波提取技术还可用于分离、萃取和浸渍，其优点在于提取速度快、操作简便、成本低，并且提取效率高、重现性好。
注意到，在应用时，应注意溶剂种类、超声波功率和时间、样品比例、恒温加热等参数的规律选择。
2.2 微波辅助提取技术微波辅助提取技术，是一种采用微波作用，利用物质与微波共存时，微波与分子间的相互作用来提高样品的温度及内能的技术，该技术在食品加工中最常用的是微波辅助萃取。
与传统萃取方法相比，微波辅助提取技术具有提取时间短、溶剂消耗少、不易污染、重现性好等优点，能够提高提取速率和收率。
同时，应注意温度、溶剂种类、微波功率、微波作用时间和模式、样品比例等参数的调整以达到最佳效果。
2.3 超临界萃取技术超临界萃取技术是指在超临界流体原则条件下，将在正常温度和压力下无法熔化的成分与提取剂接触，享受物理稳定性、溶解力和反应活性的独特性质，通过调节压力、温度、溶剂和流动速度等参数来提高提取效率。
超声提取法的原理是
超声提取法的原理是超声提取法是一种常见的分离和浓缩生物大分子的方法，主要利用超声波在物质中的传导、散射、反射和吸收等特性，以及声波对分子间相互作用的调控作用，实现对样品中目标分子的选择性富集。
其原理可以从以下几个方面来解释：1. 超声波的机械效应：超声波是一种机械波，它具有高频振动和高能量传播的特点。
当超声波传播至样品中时，会引起样品内部分子的振动和位移，从而改变分子的位置和空间结构，增加分子间的间隙和相对速度，从而打破原有的相互作用力，使得分子分离出来。
2. 超声波的空化作用：超声波传播过程中，由于高能量和高频振动的特性，会在液体中引起气体的空化现象。
空化是指在液体中生成微小气泡，气泡的形成和破裂过程会产生剧烈的液体运动，使液体中的分子发生剧烈的运动和混合，从而促进目标分子的富集和分离。
3. 超声波的热效应：超声波传播过程中会产生局部的高温和高压区域，这样的条件下，部分分子的活动性和溶解度会发生变化。
通过控制超声波的功率、频率和作用时间等参数，可以调控样品中的温度和压力，从而实现对目标分子的选择性富集和浓缩。
4. 超声波的声流效应：超声波在液体中传播时，会产生声流效应，即形成类似于液体传导的“管道”效应。
这种声流的运动方式可以改变样品中分子的分布情况，促使目标分子沿着声流方向运动，实现目标分子的富集和分离。
综上所述，超声提取法主要依靠超声波的机械效应、空化作用、热效应和声流效应等特性来实现对目标分子的选择性富集和分离。
通过调控超声波的参数和样品的物理化学性质，可以实现对生物大分子的高效提取和浓缩。
该方法具有操作简便、无需有机溶剂等优点，因此在生物学、化学、医学等领域得到了广泛应用。
超声辅助萃取分离技术
超声提取通常比常规 提取的时间要短。一 般情况下，超声处理 时间在20~45min以内 即可获得较好的提取 效果。相对于其他影 响因素而言，超声提 取时间对提取率没有
间。
超声波提取一般不 需要加热，但其本身 存在较强的热效应， 且介质的温度对空化 作用的强度也有一定 的影响，因此提取过 程中对温度进行适当 控制也是非常必要的。
超声波频率是影响有 效成分提取率的主要 因素之一。研究表明， 对于大多数药材而言 ,当其他条件一定时, 目标成分的提取率随 超声波频率的增加而 下降。但用超声波提 取技术提取益母草总 生物碱时，超声波频 率越大，提出率就越 大，这表明不同药材 的目标成分都有自己 适宜的提取频率。
01 / 简述
超声基本理论
超声波很像电磁波，折射、聚焦和反射，但超声波又不 同于电磁波，电磁波可在真空中自由传播，而超声波的传播 则要依靠弹性介质。超声波在传播时，使弹性介质中的粒子 产生振荡，并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量。
超声波可以产生空化效应、机械效应和热效应。
01 / 简述
超声与分离技术的发展
02 / 分离原理
超声效应与萃取分离
（1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水） 中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包 括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动 能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点 将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能 ，迅速逸出药材基体而游离于水中。
目录
1
概述2原理3Fra bibliotek影响因素
4
特点 前景
02 / 分离原理
中药提取技术中的超声提取
中药提取技术中的超声提取中药提取技术是中医药现代化中药保障。
传统的中药提取技术具有自身超声提取技术是新兴中药提取技术。
文章主要阐述了超声提取技术的优缺点、提取技术过程，分析了影响超声提取产率的主要因素。
标签：中药；超声提取目前科学研究声学频率在10-4HZ～1014HZ范围内，而人的耳朵能分辨声音的频率在20～20 kHZ范围内，频率>20 kHZ的声波称为超声波。
超声波穿透性好，在不透明的固体中穿透厚度可达几十米，特别在固体和液体中传播时，衰减很小；超声波的波长比较短，衍射效应不明显，一般可认为超声波沿直线传播，所以其传播的方向性好；能流密度与频率的平方成正比，故超声波的能流密度比一般声波大得多。
1超声提取技术的优缺点1.1超声提取技术的优点中药多以植物药为主，植物细胞具有细胞壁，而超声提取技术可以破壁，从而使提取率大大增强；采取超声提取技术提取中药材可以有效缩短提取时间，其通常在24～40 min即可获得最佳提取率，所以提取效率高[1]；超声提取在一定程度上可以保护氧化的药材、易水解或遇热不稳定的药材中有效成分；适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取，适应性广[2]；提取药液中所含的杂质较少，其药用的有效成分易于进一步分离、纯化；超声提取技术设备保养、维护方便，操作简单，运行成本低，经济效益明显。
1.2超声提取技术的缺点目前超声提取的产物，其药理作用的机理和在人体的代谢过程还需要进一步研究；超声提取技术的具体机理在某些方面还不是很清楚，其提取效率除了受频率等已知因素的影响外，还受其他一些未知因素的影响，这也是需要进一步研究的问题；目前的超声提取技术主要方式是通过水将超声波间接作用于所要提取的中药材，所以还需要解决相关的工程技术问题，探索新的提取方式。
2超声提取技术过程超声之所以可以提取中药，与超声对药材的作用有关。
超声对药材的作用主要有空化效应、湍动效应、界面效应、聚能效应、机械效应及热效应，其中空化效应是最重要的，也是其他效应产生的基础[3]。
超声提取的原理
超声提取的原理超声提取是一种常见的物质分离和提取技术，其原理是利用超声波在物质中的传播和反射特性，实现对目标物质的有效提取。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的机械波，其频率通常在20 kHz至100 MHz之间。
超声波在介质中传播时，会引起介质分子的振动和产生压力变化，从而形成稳定的声波场。
这种声波场具有高能量和高频率的特点，可以通过与物质相互作用，实现物质分离和提取。
超声波提取的原理主要包括声波机械效应、声波热效应和声波化学效应。
声波机械效应是指超声波在物质中传播时，由于声波的高能量和高频率，会产生剧烈的声波震荡效应。
这种震荡效应可以破坏物质的结构和稳定性，从而使目标物质从固体基质或液体中脱离出来。
例如，在植物提取中，超声波可以破坏细胞壁和细胞膜，释放细胞内的活性成分。
声波热效应是指超声波在物质中传播时，由于声波的高频率，会产生剧烈的声波能量转换和局部温升效应。
这种温升效应可以加速物质的扩散和迁移，从而促进目标物质的提取。
例如，在溶剂提取中，超声波可以加快溶剂分子的扩散速率，使目标物质更快地溶解和迁移。
声波化学效应是指超声波在物质中传播时，由于声波的高频率，会引起物质分子之间的化学反应和物理变化。
这种化学效应可以改变物质的结构和性质，从而实现目标物质的选择性提取。
例如，在萃取分离中，超声波可以引起不同物质之间的相互作用，使目标物质与其他物质发生化学反应，从而提高目标物质的提取效率。
超声提取具有操作简单、效率高、无污染等优点，已广泛应用于生物医药、食品、化工等领域。
例如，在药物开发中，超声提取可以用于提取药材中的有效成分，从而获得高纯度的药物原料。
在食品加工中，超声提取可以用于提取植物精油、香料等，以增强食品的风味和营养价值。
超声提取是一种基于超声波的物质分离和提取技术，利用声波机械效应、声波热效应和声波化学效应，实现对目标物质的有效提取。
这种技术在各个领域都有广泛的应用前景，将为生产和研究带来更多的便利和效益。
超声波萃取的基本操作过程和注意事项
超声波萃取的基本操作过程和注意事项超声波萃取是一种常用的分离纯化技术，广泛应用于制药、食品、环境等领域。
下面将介绍超声波萃取的基本操作过程和注意事项。
基本操作过程：1. 样品准备：首先需要准备好需要提取的样品，确保其符合实验要求。
2. 溶剂选择：选择合适的溶剂，能够有效提取目标成分，同时不会对仪器产生损害。
3. 超声波设备准备：将样品和溶剂放入超声波器中，设置合适的温度和超声波功率。
4. 超声波萃取：开启超声波设备，进行超声波萃取处理。
超声波的振荡能够破碎细胞壁，促使目标成分溶解到溶剂中。
5. 过滤分离：待超声波处理完成后，可以进行简单的过滤或离心等操作，将固体颗粒与溶液分离。
6. 浓缩纯化：对溶液进行浓缩，使得目标成分得以纯化。
7. 检测分析：最后对得到的提取物进行检测分析，确认提取效果。
注意事项：1. 安全第一：在操作过程中要注意个人安全，避免超声波对皮肤和身体造成伤害。
2. 实验条件控制：控制超声波功率、温度等实验条件，确保提取效果和仪器稳定性。
3. 样品处理：样品的处理要细致，避免样品受到外界污染或损坏。
4. 溶剂选择：选择合适的溶剂对提取效果至关重要，需根据目标成分的性质进行选择。
5. 操作技巧：操作时要耐心细致，避免操作失误影响实验结果。
6. 仪器维护：定期对超声波设备进行维护保养，确保设备正常运转。
7. 数据记录：及时记录实验数据，便于后续分析和总结。
8. 实验前准备：提前准备好实验所需的所有试剂和设备，避免因临时配制而影响实验进展。
9. 严格遵守操作规程：遵守实验室操作规程，确保实验安全和准确性。
10. 团队合作：在实验过程中，要与团队成员密切合作，相互配合，共同完成实验任务。
通过以上基本操作过程和注意事项的介绍，相信大家对超声波萃取技术有了更深入的了解。
在实际操作中，遵循正确的操作步骤和注意事项，可以提高实验效率，确保实验结果的准确性和可靠性。
希望大家在日常实验中能够灵活运用超声波萃取技术，为科研工作和生产实践提供更多可能性。
功能性食品中的功能成分分离和提取技术
功能性食品中的功能成分分离和提取技术功能性食品（Functional Foods）是指被设计成在保证正常食品的营养价值和风味口感的基础上，增加某些功能成分的食品，能够满足消费者的某些特定健康需求，如改善免疫力、延缓衰老、降低血脂和胆固醇等。
在当今的健康食品市场，功能性食品越来越受到消费者的青睐，已经成为食品行业的一个重要分支。
此外，随着人们对健康的重视，越来越多的食品厂商开始不断研究和开发功能性食品，以满足市场的需求。
而要生产高品质的功能性食品，需要使用先进的技术来分离和提取食品中的功能成分。
以下是一些常用的技术。
1. 超声波提取技术超声波提取技术是指利用超声波的物理效应，对食品中的功能成分进行分离和提取的方法。
其原理是将食品样品浸泡在溶液中，然后用超声波器将样品进行震荡，通过超声波的震荡能量，可以使样品中的功能成分分离出来，从而达到提取的目的。
超声波提取技术具有提取速度快、提取效率高、对样品无污染等优点，被广泛应用于功能性食品的开发和生产中。
2. 萃取技术萃取技术是指利用溶剂将食品中的功能成分分离出来的方法。
其原理是将样品与溶剂混合后，通过振荡或加热等手段，使样品中的功能成分被溶解在溶剂中，从而达到提取的目的。
萃取技术具有分离效果好、适用范围广等优点，但在某些情况下，萃取剂有可能对生产环境产生污染，因此需要在操作中加以注意。
3. 色谱技术色谱技术是指利用化学反应、物理处理等手段，将样品中的功能成分分离出来的方法。
其原理是通过将样品分离在固相或液相中，根据各自的分子量、极性、活性等性质，通过遵循特定的分离原理，分离出所需的功能成分。
色谱技术具有分离效果好、精度高等优点，但对操作人员的技能要求较高。
总之，功能性食品的开发和生产需要使用各种分离和提取技术，以达到更优质的功能性食品。
同时，经过不断的开发和创新，功能性食品的市场前景将会越来越广阔。
《超声波提取技术》课件
环境污染物的提取与处理
环境污染物的处理是环境保护领域的重要问题，超声波提 取技术在此领域也有着广泛的应用。通过超声波的振动和 空化作用，能够快速、有效地从废水中提取重金属离子、 有机污染物等有害物质。
详细描述
溶剂的种类和浓度对超声波提取效果具有显著影响。不同溶剂的溶解能力和选择性不同 ，因此需要根据植物有效成分的性质选择适宜的溶剂。同时，溶剂的浓度也会影响有效 成分的溶解度和扩散速度，从而影响提取效果。因此，需要合理控制溶剂的种类和浓度
。
04
超声波提取技术在实践中的应用
中草药有效成分的提取
中草药种类繁多，有效成分复杂，传统的提取方法效率低下且易 损失。超声波提取技术利用超声波的振动和空化作用，能够快速 、高效地提取中草药中的有效成分，提高提取效率和产率。
提取时间越长，提取效果越好
详细描述
在一定范围内，延长提取时间可以增加有效 成分的溶出量，从而提高提取效果。但过长 的提取时间可能导致植物细胞壁过度破碎， 释放出较多的杂质和有害物质，影响提取物 的纯度和质量。因此，需要根据实际情况选
择合适的提取时间。
溶剂种类和浓度对提取效果的影响
总结词
选择合适的溶剂种类和浓度能提高提取效果
03
超声波提取技术的影响因素
超声波频率对提取效果的影响
总结词
超声波频率越高，提取效果越好
详细描述
随着超声波频率的增加，物质分子间的振动和摩擦加剧，有利于植物细胞壁的破碎和有效成分的释放 。但同时，高频率的超声波可能导致热效应和空化效应增强，对提取物造成热破坏和化学变化。因此 ，需要根据实际情况选择合适的超声波频率。
超声波萃取的原理超声波提取技术
超声波萃取的原理超声波提取技术超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。
超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。
也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。
在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。
超声波萃取的原理超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。
主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。
（1）加速介质质点运动。
高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。
质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。
由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。
（2）空化作用。
超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。
加速植物有效成份的浸出提取。
（3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。
综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。
超声波 萃取
超声波萃取
超声波萃取是一种利用超声波振荡的原理进行物质提取的方法。
其基本原理是通过超声波的高频振荡作用，使得溶剂中的分子在压力变化和气泡爆破等效应下产生剧烈的湍流和涡流，从而提高溶剂与待提取物质之间的质量传递速率，加速提取过程。
超声波萃取的步骤通常包括以下几个方面：
1.样品制备：将待提取物质样品加入适量的溶剂中，制备成溶液。
2.超声波萃取：将样品溶液置于超声波萃取仪中，开启超声波发生器产生超声波波动，使得样品中的目标成分被高效提取。
3.萃取时间控制：根据待提取物质的性质和实验要求，控制超声波萃取的时间，通常在几分钟到几十分钟不等。
4.样品分离：超声波作用下，目标成分被有效提取到溶剂中，接着可以通过离心、过滤等方法将样品中的固体残渣与溶剂分离。
5.溶剂回收：对提取溶剂进行回收利用，可以通过蒸发、减压蒸馏等方法将溶剂回收，减少资源浪费。
超声波萃取在生物、环境、药学、食品等领域有着广泛的应用，常用于提取植物中的活性成分、环境中的污染物、药物中的有效成分、食品中的营养成分等。
相比传统的提取方法，超声波萃取具有操作简便、提取效率高、时间短、溶剂用量少等优点，因此受到了广泛关注和应用。
超声波辅助法的提取流程
超声波辅助法的提取流程一、准备工作。
这就像是做饭前得把食材和厨具准备好一样。
咱得先有要提取的原料，这个原料呢，得是适合用超声波辅助法提取的东西哦。
比如说植物里的有效成分之类的。
然后就是仪器设备啦，超声波发生器是必不可少的，就像厨师的炉灶一样关键。
还有容器呀，得能承受住超声波的作用，而且要适合装咱们的原料和提取剂。
提取剂也得选好，这就好比选对调料才能做出美味佳肴，不同的原料可能需要不同的提取剂呢。
二、原料处理。
原料可不能就那么直接放进去提取。
如果是植物原料，可能要先清洗干净，把脏东西、杂质啥的都去掉。
有些时候呢，还得把原料弄成小块或者粉末状。
你想啊，要是一块大大的东西，超声波的能量可能就不能很好地作用到内部啦，弄成小块或者粉末就方便多啦，就像把大馒头掰成小块吃起来更方便一样。
三、加入提取剂。
选好的提取剂就可以加到处理好的原料里啦。
这个比例也很重要哦，就像做蛋糕时面粉和水的比例要合适一样。
如果提取剂太多，可能会稀释了有效成分，太少呢，又不能很好地把有效成分提取出来。
把它们混合均匀也很关键，就像搅拌面糊一样，要让每一处原料都能和提取剂亲密接触。
四、开启超声波。
这时候就轮到超声波发生器大显身手啦。
打开它，超声波就开始工作啦。
超声波会产生高频的振动，这种振动就像是一双双小手，在原料和提取剂的混合体系里到处捣鼓。
它会让原料里的有效成分更容易从原料里跑出来，跑到提取剂里。
这个过程就像是从一个装满宝藏的盒子里把宝藏取出来放到另一个地方。
五、提取时间。
超声波工作的时间也是有讲究的。
时间太短，可能有效成分还没完全出来呢；时间太长，可能又会带来一些不好的影响，比如把一些杂质也带出来了。
这就像泡方便面，泡的时间得刚刚好，太短面没泡开，太长面就烂了。
所以要根据具体的原料和提取要求来确定合适的时间。
六、分离提取液。
等超声波工作完了，咱们就得把提取液和剩下的原料残渣分离开来。
可以用过滤的方法，就像泡茶的时候把茶叶和茶水分离一样。
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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方法，在生物医药，食品，精细化工等方面有着广泛应用。
本文主要介绍了超声提取分离技术的原理、特点以及应用前景等。
关键词：超声波；分离提取；应用
The Technology of Ultrasonic Separation and
Extraction
Abstraction:The technology of ultrasonic extraction is a way of separation with great physical and acoustochemistry effect.It is widely applied among biological medicine,food science,fine chemical industry and other aspects.This article mainly introduce the theory,characteristic and application prospect of the ultrasonic separation and extraction.
Keywords:ultrasonic;separation and extraction;application
1.前言
超声波是一种振动频率大于20000Hz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量，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，同时作用于植物叶肉组织可高效粉碎细胞壁，从而释放出其内容物，提高有效成分的提取率[1-2]。
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量转化为热能，提高介质和生物体的温度，从而有利于有效成分的溶出；超声波的机械振动发生的位移、速度变化不大，但其加速度却相当大，能显著增大溶剂进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用产生液胞的振荡、伸长、收缩乃至崩溃等，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[3-4]。
超声波提取法是利用超声波的空化效应、机械传质效应和热效应，以提高细胞内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。
与传统提取分离方法相比，如熬煮法、压滤法、化学法、溶剂浸提法、生物酶法等，超声提取法具有提取效率高、提取时间短、有效成分活性高等优点[5]。
传统的机械破碎法难以将细胞有效破碎，提取效率低。
而化学破碎方法易造成提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有极强物理和声化学效应的分离方法，其在溶液中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，具有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，这些小气泡尺寸不一。
当一定频率的超声波作用于液体时，只有尺寸适宜的小泡能发生共振现象，大于共振尺寸的小泡被驱出液体外、小于共振尺寸的小泡在超声作用下逐渐变大。
接近共振尺寸时，声波的稀疏阶段使小泡迅速胀大；在声波的压缩阶段，小泡又突然被绝热压缩，直至湮灭。
湮灭过程中，空穴内温度可达5000K以上（相当于太阳表面的温度），压力达到1．013×105kPa以上（相当于大洋底的压力），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，由于摩擦可产生电荷，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。
空化作用被用于清洗、雾化、乳化及促进化学反应方面。
2.2热效应
由于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，引起介质温度升高。
超声波的强度愈大，产生的热作用愈强。
控制超声强度，可使药物组织内部的温度瞬间升高，加速有效成分的溶出，并且不改变成分的性质。
2.3机械作用
超声波是机械振动能量的传播，可在液体中形成有效的搅动与流动，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、凝集等方面。
超声波可以使常温常压不能发生的化学反应在空化作用下发生，甚至使非常坚硬的固体被粉碎。
控制一定的超声频率和强度，空化作用产生的极大压力造成生物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破碎过程在瞬间完成，同时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，同时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
图中为常用的超声提取分离流程，被提取的原料经过粉碎浸泡后再经过多次的超声提取，得到的提取液经过过滤、结晶等工序后可以得到最终产品。
3.超声提取应用
由于超声提取能最大限度地保存和提高反应分子反应活性，所以在生物、医药等方面有较多的应用。
张德等对超声法从唐古特大黄根茎中提取大黄降脂素的工艺进行研究。
最佳提取条件为:室温下用60%乙醇超声60min提取，得率为10.28%。
所得产品经TLC、HPLC确定纯度为99.44%[6]。
徐华明研究了超声波液态CO2提取分离芹菜籽油工艺条件的优化，由正交试验优化的提取参数得到超声波液态CO2提取分离芹菜籽油的最佳工艺条件为超声波双频率20kHz和870kHz、超声时间30min、超声功率100W、提取压力4MPa、料液比1:7，在此工艺条件下，芹菜籽油得率为2.8%[7]。
李华等进行了超声辅助法提取分离大豆皂苷的实验研究，结果发现不同提取方法对大豆皂苷的提取效果不同。
采用超声辅助提取法，大豆皂苷产率可达0.9%，采用超声提取法，大豆皂苷产率可达0.607%，较之索氏法分别提高了149%和85%。
实验表明，超声提取方法对大豆皂苷的抗氧化活性无显著的影响[8]。
潘娓婕研究了以苯为溶剂采用超声法对青风藤根进行提取，超声提取物经活性碳脱色纯化和重结晶即可得产品青藤碱。
对所得产品经IR和HPLC法进行了定性和定量分析，在最佳提取条件下青藤碱的产率为2.12%，含量为98.73%。
该方法从青风藤根中提取分离青藤碱具有操作简便，能耗低，生产成本低等优点[9]。
4.超声分离提取设备
超声分离提取设备一般由超声波电源：超声功率发生器，为超声换能器提供能源；超声换能系统：将电能转变为超声波，进行药物提取或其他功能；提取容器：超声提取场所用于放置提取液和提取物等部分组成。
超声提取器一般分为外置式超声提取器和内置式超声提取器。
而外置式超声提取器包括槽式超声提取器、罐式超声提取器、管试超声提取器、多面体超声提取器。
而内置式超声提
取器分为板状超声提取器、棒状超声提取器、探头试超声提取器和多面体超声提取器。
图4.1槽式超声提取器图4.2罐式超声提取器
图4.3管式超声提取器图4.4多面体超声提取器
外置式超声提取设备特点：超声换能器都安装在容器外壁之上，在容器内可安装搅拌装置，以增加超声提取效果，但缺点是在工作过程中会发出噪音，应注意防噪隔声。
还应防止漏电确保安全操作。
内置式超声提取设备是将换能器系统浸没在溶剂之中，使其所产生的超声直接作用到容器内溶液中的物料上，以达到对物料提取的效果，通常也称浸没式超声提取器。
5.讨论与展望
超声提取技术因其操作简便快捷、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、省时等优点，受到国内外学者和技术工作者的关注和研究。
根据国内外研究报道，超声提取技术相比于传统方法具有显著的优越性，但对单一组分提取工艺研究有待进一步研究开发。
目前，将超声提取技术与循环回流技术、溶剂浸提、渗漉法、膜分离等方法有机结合形成更为高效、精准的提取分离技术，已成为超声提取技术研究开发的重点领域和发展方向，可以预测，其在医药与保健品、食品添加剂、精细化工等工业应用方面具有极大的潜力和开发价值。
参考文献
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[2]廖维良，赵美顺，杨红．超声波辅助提取技术研究进展[J].广东药学院学报，2012，3：347-350．
[3]马亚琴，叶兴乾，吴厚玖，等．超声波辅助提取植物活性成分的研究进展[J].食品科学，2012，8:459-463．
[4]孙庆磊，梁月荣，陆建良．超声波在茶叶提取中的应用[J].茶叶，2006，2:79-82．
[5]南占东，农国富，等．超声提取技术在茶叶提取分离中的研究[J].2014，4:27-31．
[6]张德，韩海洪，等．用超声法从花锚中提取酮类化合物[J]．生物技术通报，2006，4:472-476．
[7]徐华民．超声波液态CO2提取分离芹菜籽油工艺条件的优化[J].2010，11:119-123．
[8]李华，李丹．超声辅助法提取分离大豆皂苷的实验研究[J].食品工业科技．2007，5:168-172．
[9]潘娓婕，李晓玲，等．超声法从青风藤根中提取青藤碱[J].天然产物研究与开发.2003，1:127-130.。