超声波辅助萃取法剖析
超声辅助萃取技术在药物制备中的应用研究
超声辅助萃取技术在药物制备中的应用研究超声辅助萃取技术是一种独特且重要的技术，在药物制备中有广泛的应用。
它基于超声波和样品之间的相互作用，利用超声波的物理效应，提高样品中活性成分的提取率。
本文将对超声辅助萃取技术的原理、应用和未来发展进行探讨。
一、超声辅助萃取技术的原理超声辅助萃取技术是利用超声波的机械作用和热效应实现物质的提取和分离。
超声波在介质中传播时，能够产生一系列复杂的物理和化学效应，如声压、温度、气泡振荡等。
这些效应有助于提高溶剂的渗透性和增强溶剂与样品间的接触面积，从而提高提取效率。
具体来说，超声波引起了样品中的气泡振荡、破裂和坍塌，从而产生了局部高温、高压和微环境变化。
这种变化使样品中的活性成分分子进入溶剂流中，提高其提取率。
此外，超声辅助萃取技术还可以加速溶剂与物质的混合过程，提高提取效率。
因此，超声辅助萃取技术在药物制备中有重要的应用。
二、超声辅助萃取技术在药物制备中的应用2.1 草药提取超声辅助萃取技术广泛应用于草药提取中。
草药提取是药物制备中的重要环节，超声波可以破坏草药的细胞结构，使活性成分更易于溶解，提高草药提取率。
同时，超声波也可用于草药的水解、酸解、碱解等过程，改变提取条件，提高提取效率。
2.2 药物分析超声辅助萃取技术也广泛用于药物分析。
在药物分析中，超声波可以加速药物的萃取和分离，提高分析效率。
同时，超声波也可以用于药物的前处理，如对药物样品进行分解、水解等处理，从而提高提取率和分析精度。
2.3 药物合成超声辅助萃取技术在药物合成中也有重要的应用。
超声波可以促进药物的反应速率，改善反应均匀性和产物选择性，从而提高合成效率。
同时，超声波也可以用于药物合成前的前处理，如除杂、分解等处理。
三、超声辅助萃取技术的未来发展虽然超声辅助萃取技术在药物制备中有广泛的应用，但其应用仍面临一些问题。
例如，超声波的能量传递效率较低，需要较长时间来达到较高的提取效率。
此外，由于样品含有的其他成分的存在，超声波的传播受到阻碍，影响了提取效率。
超声波辅助萃取技术在天然产物提取中的应用
超声波辅助萃取技术在天然产物提取中的应用天然产物提取已经成为了化学合成的重要补充，在医药、化妆品等领域都有广泛的应用。
而提取产物的技术也在不断地升级，其中一种核心技术就是超声波辅助萃取技术。
本文将分析这种技术在天然产物提取中的应用。
超声波辅助萃取技术的基本原理超声波辅助萃取技术的核心是把超声波能量引入到反应物中，使反应物的温度、压力、相容性等物理性质发生改变，从而使产物的形态、数量、质量、结构等发生改变。
这种技术可以极大地提高提取效率，缩短提取时间，降低能源消耗，同时减少对环境的影响，这些都是其优势所在。
超声波辅助萃取技术在药物提取中的应用超声波辅助萃取技术在药物提取中的应用已经相当广泛。
例如，我们可以使用超声波辅助萃取技术来提取抗氧化物、多酚、黄芪苷、茶多酚等成分，这些成分具有强大的药用价值。
由于超声波技术可以用来切割、破碎、混合，搅拌等，它可以让成分的提取更加彻底，而且不会让其中的活性成分因为高温等因素而被破坏，从而保证成品质量。
超声波辅助萃取技术在食品加工中的应用在食品加工中，超声波辅助萃取技术也有着广泛的应用。
例如，在提取鲤鱼胞体酶中就可以使用超声波辅助萃取技术，它可以有效地破坏鱼肉中的细胞壁，使得其胞体酶裸露在外，从而更容易进行提取。
同时，在其他一些食品中，如茶叶、咖啡等饮品中，超声波辅助萃取技术也可以提取一些具有强大抗氧化作用的成分，比如茶多酚和咖啡因等物质。
超声波辅助萃取技术在化妆品中的应用对于一些天然化妆品生产厂家，超声波辅助萃取技术也是一种非常好的选择。
使用这种技术，就可以从天然植物中提取出各种形态的成分，比如精油、芳香物质、多酚、黄酮类等，并且这些成分在提取过程中不会受到高温等因素的伤害，从而保证其品质。
结语经过以上分析，我们可以看到超声波辅助萃取技术在天然产物提取中有着广泛的应用。
这种技术能够提高提取效率、降低提取成本、提高产物品质等多个方面的优势，而这些都符合目前社会追求环保、低碳的发展理念。
超声波辅助提取新技术及其分析应用研究
设备
超声波辅助提取设备主要包括超声波清洗器、超声波细胞破碎仪和超声波提 取设备等。在选择设备时，需要根据实际需求选择合适的设备，并考虑设备的工 作频率、功率、探头直径等因素。此外，还需要注意设备的操作简便性、稳定性 和耐用性等方面的因素，以保证设备的有效性和可靠性。
方法
使用超声波辅助提取技术进行植物有效成分的提取，需要遵循以下步骤：
未来展望
超声波辅助提取技术作为一种新型的提取方法，具有广阔的应用前景。未来， 随着科技的不断进步和工业生产的不断发展，超声波辅助提取技术将在以下几个 方面得到进一步的发展：
1、设备研发：未来的超声波辅助提取设备将更加智能化、自动化，提高设 备的提取效率和稳定性，降低设备的能耗和噪音。
2、应用拓展：超声波辅助提取技术将在更多领域得到应用，如生物医药、 环境科学等，为各领域的研发提供技术支持。
3、安全性评估：随着超声波辅助提取技术的应用越来越广泛，其安全性问 题将受到。未来的研究将进一步评估超声波辅助提取技术的安全性，以确保其应 用的安全性和可靠性。
参考内容
引言
黑豆皮色素作为一种天然色素，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。 超声波辅助提取技术可以提高提取效率，缩短提取时间，减少提取成本。因此， 本次演示旨在优化超声波辅助提取黑豆皮色素工艺，为工业化生产提供指导。
超声波辅助萃取法
3
properties of ultrasound
·Multistage effect ·Increase material molecular motion ·greater enetration ·higher throughput
Experiment
Washed tomatoes were cut into pieces and pulps, homogenised
93.35% of the variability in the response could be explained by the model.
the validityof the model since there is a non-significan (p = 0.2698) lack of fit.
超声波辅助萃取法
汇报人：张娜 小组成员：徐世鑫 宋茜 2015年10月16日
目
录
Contents
01 02
01 超声波辅助提取介绍
超声波辅助萃取法
定义：超声波萃取（UItrasound extraction，UE）， 亦称为超声波辅助萃取、超声波提取，是利用超声波 辐射压强产生的强烈空化作用、扰动效应、高加速度、 击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率 和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶 剂，促进提取的进行。
·The average relative lycopene yield obtained was 99%.
·The all-trans lycopene extracted was 5.11 ± 0.27 mg/g dry weight with slight isomerisation (3.19 ± 0.81%) taking place.
实验四 超声波辅助提取实验
实验四超声波辅助提取实验【实验目的】1. 掌握超声波辅助萃取的一般方法；2. 学习单因素实验的实验流程，为正交试验设计打下基础。
【实验原理】超声波是指频率高于可听声频率范围的声波，是一种频率高于20kHz、人的听觉域以外的声波。
超声波萃取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用来增大物质分子的运动频率和速度，从而增加溶剂的穿透力，提高被提取成分的溶出速度。
此外，超声波的次级效应，如热效应、机械效应等也能加速被提取成分的扩散并充分与溶剂混合，因而也有利于提取。
单因素实验为常用的实验设计方法，此方法数据的获得可为正交试验设计做好基础。
【实验仪器与材料】超声波清洗器、粉碎机、天平、试管、山楂、烘箱、乙醇、漏斗等。
【实验步骤】（一）取一定量的山楂，捣碎，备用。
（二）超声波辅助萃取技术单因素实验1. 分别称取2g捣碎后的山楂20份于50mL试管中，加入适量溶剂，放入超声波清洗器，按下表具体操作。
2. 选取提取时间、料液比、乙醇浓度3个可能影响黄酮提取效率的因素，以芹菜总黄酮含量为考察指标，进行单因素试验。
(1) 乙醇浓度对样品黄酮提取的影响：精密称取干燥样品粗粉2.0000g，分别加入15 mL 体积分数为20%、40%、60%、80%、100% 的乙醇，室温下以100%超声功率提取15min。
(2) 料液比对样品黄酮提取的影响：精密称取干燥样品粗粉2. 0000g，加入80%乙醇，使料液比分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30，在室温下以100%超声功率提取15min。
(3) 超声时间对样品黄酮提取的影响：精密称取干燥样品2.0000g，加入15mL 80%的乙醇，在室温下，以100%超声功率分别提取5、10、15、20、25min。
(4) 超声功率对样品黄酮提取的影响：精密称取干燥样品粗粉2.0000g，分别加入15 mL 体积分数为80%的乙醇，室温下以60%、70%、80%、90%、100%超声功率提取15min。
超声波辅助萃取技术在中草药提取中的应用
超声波辅助萃取技术在中草药提取中的应用随着人们对传统中药的认识逐渐深入，越来越多的人开始关注中草药的提取和应用。
中药提取技术就是将有效成分从中草药中分离出来，以达到最大的药效。
在中草药提取技术中，超声波辅助萃取技术是一个相对新的技术，它可以加速药材中有效成分的溶解和迁移，提高提取效率。
本文将对超声波辅助萃取技术在中草药提取中的应用进行探讨。
一、超声波辅助萃取技术的原理及特点超声波辅助萃取技术是一种基于超声波效应的提取技术。
它利用超声波在介质中产生的声波振动和微小空腔的破裂，形成剧烈的物理和化学反应，利用这种反应促进药材的加速溶解和迁移。
与传统的提取技术相比，超声波辅助萃取技术具有以下几个特点：1、提取效率高：超声波辅助萃取技术能够促进药材中有效成分的迁移和扩散，提高提取效率。
一些研究发现，采用超声波辅助萃取技术提取药材中有效成分的效率比传统方法高出许多。
2、提取速度快：超声波辅助萃取技术不仅提高了提取效率，还能够提高提取速度。
由于超声波的作用，药材中有效成分的提取速度可以大大加快。
3、操作简便：超声波辅助萃取技术的操作非常简便。
只需要将药材和提取溶剂放入超声波萃取器中，通过超声波的作用可以完成完整的提取过程。
二、超声波辅助萃取技术在中草药提取中的应用非常广泛。
以下是一些具体的实例：1、利用超声波辅助萃取技术提取金银花中的有效成分金银花是一种中草药，常用于治疗感冒和其他呼吸系统疾病。
一些研究表明，超声波辅助萃取技术可以显著提高金银花中有效成分的提取效率和提取速度。
例如，一项研究发现，在60分钟内，采用超声波辅助萃取技术可以提取出比传统方法多8%的有效成分。
2、超声波辅助萃取技术提取酸枣仁中的有效成分酸枣仁是一种常用的中药，用于治疗失眠和内分泌失调等问题。
一些研究表明，采用超声波辅助萃取技术可以显著提高酸枣仁中有效成分的提取效率和提取速度。
例如，一项研究表明，在30分钟内，采用超声波辅助萃取技术可以提取出比传统方法多11%的有效成分。
超声及微波辅助萃取PPT课件
2000年代至今
该技术不断优化和完善，广泛 应用于食品、医药、环保等领
域。
技术应用领域
食品工业
用于提取食品中的活性 成分，如植物精油、色
素、多酚等。
医药行业
用于从中药材中提取有 效成分，以及从生物样 品中分离蛋白质、核酸
等生物分子。
环境科学
化学工业
用于处理环境污染问题， 如土壤、水体中有机污
生物技术与生命科学
将超声及微波辅助萃取技术应用于生物样品和生物活性物 质的提取，为生物技术与生命科学研究提供新的工具和方 法。
环境科学与工程
应用于环境样品中目标污染物的提取和富集，为环境监测 和治理提供技术支持。
绿色化学与可持续发展
减少溶剂使用
通过优化超声及微波辅助萃取技术，减少有机溶剂的使用量，降 低对环境和人体的危害。
选择性加热
微波能量主要集中在目标 成分上，减少对其他物质 的热解和破坏。
需要特定条件
对介电常数较高的介质效 果更佳，且对金属容器有 特殊要求。
选择依据与建议
根据目标成分的性质 选择
如果需要快速加热和 高效提取，微波辅助 萃取更具优势。
如果目标成分对热敏 感或易挥发，超声辅 助萃取更为合适。
选择依据与建议
选择微波功率和辐射时间
根据实验条件和目标物质的性质选择 合适的微波功率和辐射时间，以保证 最佳的萃取效果。
操作步骤
将物料与溶剂混合后放入微波萃取仪 中，设定微波功率和辐射时间，进行 萃取。
产物处理
萃取完成后，对产物进行分离、纯化、 浓缩等处理，以获得目标物质。
微波辅助萃取的优缺点
高效
微波能够快速地渗透到物料内部，提高萃取效率。
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
5.2 在天然植物和药物活性成分提取 中的应用
由于天然产物和活性成分常用的提取方法存在有 效成分损失大、周期长、提取率不高等缺点，而超声 波提取可缩短提取时间， 提高有效成分的提出率和药 材的利用率，并且可以避免高温对提取成分的影响。 印度、美国等已对植物胡椒叶、金鸡纳等药用植物 进行了超声波提取的研究，并取得了良好效果。近年 来， 国内在这方面的工作取得显著的进展。郭孝武和 王昌利等分别概述了超声波萃取技术在中草药有效成 分提取、 工艺选定、 含量控制方面的应用。
应用超声波从大黄中提取蒽醌类成分的研究表明， 用超声法提取10min 比煎煮法提取 3h的蒽醌成分高。 其原因是超声能产生空化效应使组织中细胞破裂，以 利于溶剂浸透到植物细胞内部，从而使大黄中的蒽醌 成分溶于溶剂之中，超声处理对产物结构无影响。 超 声波提取槐米中的芦丁及黄连中的黄连素，与传统的 热碱沸腾提取法比较，提取率由 12%～14%增至 16%～22%，且成分稳定，不被破坏。
伴随超声空化产生的微射流、冲击波等机 械效应加剧了体系的湍动程度，加快相相间的 传质速度。同时，冲击流对动植物细胞组织产 生一种物理剪切力，使之变形 、 破裂 、 并释 放出内含物，从而促进细胞内有效成分的溶出。
（2）超声波的热作用和机械作用也能促进超声波强化萃 取。
超声波在媒质质点传播过程中其能量不断被媒质 质点吸收变成热能，导致媒质质点温度升高， 加速有 效成分的溶解。超声波的机械作用主要是超声波在介 质中传播时，在其传播的波阵面上将引起介质质点的 交替压缩和伸长，使介质质点运动，从而获得巨大的 加速度和动能。巨大的加速度能促进溶剂进入提取物 细胞，加强传质过程，使有效成分迅速逸出。
二、超声波萃取原理
超声波是指频率为20KHz-50MHz的电磁波， 它 是一种机械波， 需要能量载体-介质来进行传播。其 穿过介质时，会产生膨胀和压缩两个过程。超声波能 产生并传递强大的能量，给予介质极大的加速度。这 种能量作用于液体时，膨胀过程会形成负压。如果超 声波能量足够强， 膨胀过程就会在液体中生成气泡或 将液体撕裂成很小的空穴。这些空穴瞬间即闭合， 闭 合时产生高达 3000MPa的瞬间压力，称为是手工操作，较少用于 连续系统。将超声波技术与微波电磁辐射结合， 不仅可以增强消解的动力学因素，而且能产生 某种新的效应，但是目前的应用还比较少。也 是今后研究与发展的方向。 同时，超声波萃取虽然在实验室的小规模 上有广泛应用，但是离大规模的工业化应用还 有一定的距离。因此解决超声波萃取工程放 大问题应是今后研究的方向之一。
超声辅助萃取在天然产物提取中的应用探索
超声辅助萃取在天然产物提取中的应用探索天然产物一直以来都是广受青睐的研究对象，其中一大原因便是因为天然产物所含有的生物活性物质能够在医学、食品、农业、化妆品等领域中得到广泛应用。
而想要从天然产物中有效地提取出这些活性物质，一直以来都是一个引人注目的难题。
传统的提取方法如水提、醇提、超临界萃取等虽然可以提取到活性物质，但存在着一些问题，例如需要较长时间提取、费时费力、环境污染严重，并且产物纯度低、提取效率低等问题。
近年来，超声辅助萃取作为一种新兴提取技术，逐渐受到人们的关注。
超声辅助萃取技术的原理是利用超声波的作用，通过超声波的高频振荡作用使提取剂内部形成大量的小气泡并瞬间坍塌，产生巨大的局部高温和高压效应，从而破坏细胞壁，并将细胞内液态成分释放出来，以达到提取成分的目的。
该技术不仅提取效率高、速度快，而且不需要使用有毒有害溶剂，具有环保和可持续发展的特点。
超声辅助萃取技术的发展与应用超声辅助萃取技术自从问世以来，经历了很多年的发展，逐渐得到了广泛的应用。
在天然产物的提取过程中，超声辅助萃取技术不仅可以大大缩短提取时间，同时还可以提高成分的提取率，从而提高产物的质量和纯度，同时还能保证产物的生物活性成分不被破坏。
近年来，超声辅助萃取技术已经被广泛应用于不同的天然产物中。
例如，超声辅助萃取可以用于提取罗汉果中的多糖、花生皮中的黄酮等生物活性物质。
同时，在生物医药领域中，超声辅助萃取也具有重要的研究意义，可以用于提取植物药材中的有效成分，如提取卡介苗合成清除因子（CAF）等成分，这些成分可以在抑制病毒和癌细胞的过程中发挥非常重要的作用。
超声辅助萃取技术的优势超声辅助萃取技术在天然产物提取中具有众多的优势，主要包括以下几个方面：1. 提取效率高。
由于超声波的作用使得提取剂内部形成大量的小气泡，从而提高了提取效率。
2. 提取速度快。
超声波的作用可以破坏细胞壁，并将细胞内液态成分释放出来，从而使得提取速度大幅提高。
超声波辅助萃取气相色谱法测定食品中风味成分异硫氰酸烯丙酯
等优点 ， 套设备在大多数实验室 尚不普及 ， 以 但该 还难
普遍推广使用。
本研 究基 于 ＡＴ ＩＣ能 溶 于 甲醇 等 有机 溶剂 的特 点 ，在前人研究的基础上对样品前处理过程进行了优
ｌ ｕｄ ｏｄ ａｒ ． ｈ ｔ ｄｈｄ ｏｄｌ ｅｒ ａｇ （． ｇ － ． ｇ ） ｎ ｌ ｅ ｃｏ ｍ ｔ０ ０ Ｅ ． ｉ ｉ ｆ ｔｘ Ｔ ｅ ｈ ａ ｇｏ ｎａ ｎｅ ０ Ｌ ２ Ｌ ａｄａ ｏ ｄｔ ｔ ｎｌ ｉ ． １ ） ｑ ｏ ｍ ｉ ｍｅ ｏ ａ ｉ ｒ ４／ ０／ ｗ ｅ ｉ ｉ （ ０ ｄ
最 低检 出限 为 ００ １ ，， 密度 Ｒ Ｄ为 １ ７ ， ． Ｌ精 ０ｇ Ｓ ． ％ 回收 率 为 ９ ．％－ ０ ．％。 ５ ８７ １２７
关键词 ： 异硫氰酸烯 丙酯 ； 气相色谱 ； 超声波辅助萃取
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｄｅ ｍｉ ｆ ｎ ｏ ｌ ｌ ｓ ｔ ｉｃ ａ ａ ｅｉ ｏ ｓｂ ｔ ａ ｏ ｉ－Ａｓ ｉｔ ｄＥｘ ｒ ｔｏ ｕ ｌｄ ｔ ｓ ￣ｒ ｎａ ｏ ｆ ｌ ｏ ｈ ｏ ｙ ｎ ｔ ｎＦｏ ｄ ｙＵｌｒ ｓ ｎ ｃ ｉ Ａ ｙＩ ｓｓｅ ｔａ ｉ ｎ Ｃｏ ｐ ｅ ｈ Ｇａ
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超声辅助低共熔溶剂萃取法
超声辅助低共熔溶剂萃取法超声辅助低共熔溶剂萃取法是一种新型的提取方法，其核心是利用超声波的作用和低共熔溶剂的特点，对样品进行高效萃取和析出。
该方法有很多优点，包括提高萃取效率、缩短提取时间和减少萃取的有害物质等，因此在很多领域得到了广泛的应用。
超声波的作用是让溶剂分子振动产生空化现象，从而更容易渗透到样品中，促进萃取物的析出。
而低共熔溶剂的特点是在较低温度下就可以与大多数天然物质形成液态，从而避免了高温下产生的有害物质飞散，同时还可以缩短萃取的时间，增强提取效果。
超声辅助低共熔溶剂萃取法的步骤通常包括以下几个方面：1、选择适当的低共熔溶剂。
低共熔溶剂的选择对提取效果至关重要，一般应根据样品的特性选用合适的低共熔溶剂。
2、将样品粉碎。
样品如生物质、植物组织等都需要进行研磨处理，以便增大表面积，方便低共熔溶剂的渗透，从而提高提取效率。
3、将低共熔溶剂和样品混合。
一般采用质量比为1：10-100的方式将低共熔溶剂和样品混合，使其充分接触和反应。
4、利用超声波打开细胞壁，促进提取。
超声波将溶剂振动成密集的气泡，从而打开细胞壁，促进萃取物的析出。
5、使用离心和过滤的方法去除杂质和固体颗粒。
此步骤可以去除混杂在提取物中的杂质和固体颗粒，使提取液更为纯净。
6、提取物的浓缩和分析。
得到提取液后，可以通过浓缩或蒸干的方法，将萃取物浓缩至所需浓度，然后进行进一步分析或加工。
总之，超声辅助低共熔溶剂萃取法是一种高效、快速、安全、环保的提取技术，在生物医学、食品、化学等领域有着广泛的应用前景。
随着技术的推广和研究的深入，相信这种提取方法将会得到越来越广泛的关注和应用。
超声辅助提取法原理
超声辅助提取法原理
超声辅助提取法是一种利用超声波在物质中的传播和相互作用
的原理来实现物质提取的方法。
其原理主要涉及超声波的机械效应、热效应、声化学效应和微流动效应。
首先是超声波的机械效应。
超声波在物质中传播时会产生机械
振动，这种振动可以引起物质中颗粒的位移、碰撞和剪切等运动。
这种机械效应可以增加物质的表面积，提高溶剂与物质之间的接触
面积，从而促进物质的溶解和扩散。
其次是超声波的热效应。
超声波在物质中传播时会引起局部的
温升，这是由于超声波的能量转化为热能。
温升可以改变物质的溶
解度、粘度和扩散速率等物理性质，从而影响物质的提取效果。
此外，超声波还具有声化学效应。
超声波的高能量密度可以引
起物质中的化学反应加速，例如断裂键、活化物质表面等。
这种声
化学效应可以提高物质的活性，促进提取物质的转化和释放。
最后是超声波的微流动效应。
超声波在物质中传播时会产生微
观涡流和涡旋，形成局部的湍流和对流。
这种微流动效应可以加速
物质的混合和扩散，提高物质的传质速率和均匀性。
综上所述，超声辅助提取法利用超声波的机械效应、热效应、声化学效应和微流动效应，通过改变物质的物理性质、促进物质的溶解、转化和释放，实现对目标物质的高效提取。
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
超声辅助蒸馏：提高萃取效率的创新方法
超声辅助蒸馏：提高萃取效率的创新方法超声辅助蒸馏：提高萃取效率的创新方法随着科技的不断发展，超声技术在化工领域得到了广泛的应用。
超声波作为一种能量来源，其高频微振动和热效应可以促进各类物质的混合、反应和传质。
在萃取过程中，超声波辅助技术被广泛用于提高传质效率和加速反应速度。
本文将讨论超声辅助蒸馏在提高萃取效率方面的创新方法。
首先，超声辅助蒸馏可以提高传质效率。
传统的蒸馏过程中，传质受限于受蒸馏物质界面的扩散速率。
而超声波的振动效应可以破坏蒸馏液体表面的层状结构，增加界面的有效面积，从而提高物质间的传质速率。
此外，超声波的热效应也可以加快蒸发速率，从而进一步提高传质效率。
其次，超声辅助蒸馏可以加速反应速度。
在某些情况下，蒸馏过程也伴随着化学反应。
超声波的高频微振动可以提高反应物分子的活性，加速反应速度。
此外，超声波还可以提高反应物质的混合程度，消除质量传递阻力和传质层的存在，进一步加快反应速度。
超声辅助蒸馏的创新方法有很多，其中一个是超声波与微波的复合应用。
微波是一种高频电磁波，具有较高的穿透深度和加热速率。
通过将超声波和微波相互耦合，可以实现更高效的能量传递和加热效果，进一步提高蒸馏过程中的传质速率和反应速度。
此外，由于微波的非热效应可以引起化学反应的选择性激发，所以超声辅助蒸馏也可以实现对特定组分的选择性提取和反应控制。
另外一个创新方法是超声辅助蒸馏与离子液体的复合应用。
离子液体是一种无机盐或有机盐的溶液，具有低蒸汽压、高热稳定性、可调性和良好的溶解能力等优点。
通过将超声波与离子液体相结合，可以实现更高效的传质和反应。
超声波的振动效应可以破坏离子液体分子之间的键合力，促使溶剂和溶质的形成和解离，从而提高传质速率。
此外，超声波的热效应还可以加快离子液体的溶解速度，提高反应速度。
总之，超声辅助蒸馏是一种提高萃取效率的创新方法。
通过超声波的振动和热效应，可以提高蒸馏过程中的传质速率和反应速度。
超声辅助蒸馏与微波、离子液体等技术的复合应用，进一步提高了蒸馏过程的效率和选择性。
超声辅助萃取分离技术优秀课件
02 / 分离原理
概述
空化效应
机械效应
提取原理
热效应
02 / 分离原理
空化效应
通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡， 这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时 ，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共 振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡 在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波 ，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过 程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。
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
02 / 分离原理
机械效应
超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内 产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机 械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方 向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植 物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的 加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速 度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚 ，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。
(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。
03 / 影响因素
浸泡时间对提取效 率的影响实际上是药 材湿润程度对提取效 率的影响。但若浸泡 时间过长，药材组织 内的糖类、粘液质等 会扩散出来，并附着 于药材表面而阻碍溶 剂的进入，从而影响 提出效率。针对不同 的药材，可通过实验 来确定适宜的浸泡时
超声波辅助提取法.pptx
实验结论
超声波辅助提取法是三种方法中提取效率 最高的方法
参考文献： 张梦. 三种浸提方法从普通小球藻中提取油脂的比较研究[J]. 食品工业科 技, 2013, (08): 245-252
20min时
240min时 最终提 取率
方法 提取率
方法 提取率 方法 提取率
实验结论
直接浸出 55.42%
索氏提取 51.52%
超声波辅助提 取
68.41%
直接浸出 84.06% 直接浸出 84.06%
索氏提取 89.11% 索氏提取 89.11%
超声波辅助提 取 88.66%
超声波辅助提 取 88.66%
小组分工
应用实例
三种浸提方法从普通小球藻中提取油脂的比较研究
小球藻是一类具有高光合作用效率、强环境适应能力的富 油微藻。以小球藻干粉为原料提取可得到小球藻油，小球 藻油中富含不饱和脂肪酸和多种功能性成分。这些不饱和 脂肪酸具有非常独特的生理功效，能提高人体免疫机能的 调解能力，防止记忆力的减退，同时还能预防和治疗心血 管疾病及癌症。因此，小球藻油是一种营养和保健功能俱 佳的油料。
概述
影响因素
目录
操作方法
Hale Waihona Puke 常用设备 应用实例概述
概述
利用超声波增大 物质分子运动频 率和速度，增加 溶剂穿透力，提 高药物溶出速度 和溶出次数，以 缩短提取时间。
提取机制
超声波(频率在20-50kHz)通 过介质传播。在传递过程中 存在正负压强交变周期：正 相位时，对介质分子产生挤 压，使增加其密度；负相位 时，介质分子稀疏，离散， 介质密度减小。超声波不能 使样品内分子产生极化，而 是在溶剂和样品之间产生声 波空化作用，导致溶液内气 泡接触面积增大，提高目标 物从固相转移到液相的传递 速率。
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超声波辅助萃取的优点 LOREM IPSUM DOLOR
增加所萃取成分的产
率，缩短萃取时间
工艺简单，可提高生产 速度，降低企业生产成 本，增加经济效应
萃取后在某种超声波 作用下还可能出现新 的物质，有利于发现 新的物质
技术操作方便，萃取完 全，能充分利用中药资 源，能节约成本
无需加热，不会改 变所提及成分的化 学结构，适用于低 温成分萃取
Homogenised tomatoes were freeze-dried
Freeze-dried tomato sampleand and mixture solvents (n-hexane, acetone, ethanol) was added into the conical flask
不用或者少用萃取剂， 减少萃取剂的污染
超声波萃取机
超声波萃取机由两部分组 成：超声波萃取系统 和 超声波驱动系统。 萃取系统：主要包括超声 波换能器、超声波变幅杆、 超声波工具头用于产生超 声波振动，并将此振动能 量向液体中发射。 驱动系统：（超声波发生 器）产生高频高功率电流， 驱动超声波振动部件工作。
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properties of lycopene
·antioxidant ·epidemiology ·fat-soluble ·easily degraded
conventional extraction
solvent extraction ＆SCFE ·time consuming ·low efficiency ·costiler price
properties of ultrasound
·Multistage effect ·Increase material molecular motion ·greater enetration ·higher throughput
Experiment
Washed tomatoes were cut into pieces and pulps, homogenised
Conclusion
discussion and conclusion
Introduction
modified ultrasonication technique
· Ultrasonic assisted extraction(UAE); ·Protection of the solute; ·Statistical technique:The response surface methodology (RSM); ·High-performance liquid chromatography(HPLC).
超声波辅助萃取法
基本原理：超声波能量利用高频率的机械振动波在弹 性介质中传播，同时加速介质质点的运动频率传递到 提取液中引起提取液分子的高频运动，使被提取物质 和提取溶剂利用超声波的能量加速分离。此外，超声 波产生的空化作用相当于微观的爆破作用不断地将被 提取物轰击出原物料，使其充分分离加速浸取速率以 达到高效提取的目的。
Experimental design
·a software (Version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) ·central composite rotatable design (CCRD)
热效应
超声波在介质的传播过程中，其声能不断的被介质的
质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成
热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增 大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引
起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使
被提取的成分的生物活性保持不变。
其他次级效应
此外，超声波还能产生许多次级效应，如乳化、扩散、 击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效 成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并与介质 充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有 效成分的提取率。
简单实验流程
新鲜番茄→清洗去梗→初步破碎→超声波破碎提取→冷却静置→真空抽滤→ 分液处理→实验分析
02
文献学习
Literature Learning
Contenห้องสมุดไป่ตู้s
Introduction
highlight and innovation
Experiment
experimental method and statistical analysis
超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间 内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超 声波的机械效应。 超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向 传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形， 植物组织蛋白变性；同时，它还可以给予介质和悬浮 体以不同加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮 体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩 擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快 地溶解于溶剂之中。
基本原理
空化效应
当声波通过液体时 , 液体各处的声压会发生周期性的 变化,相应地, 液体中的微泡核也会随超声频率发生周 期性的振荡，形成我们常说的空化效应。 微泡破裂和空穴瞬间闭合时，内部气体和蒸汽快速绝 热压缩，产生极高的温度和压力，此时的瞬间高温高 压能导致游离基和其他组分的形成。
机械效应
Ultrasonic assisted extraction (37 kHz)
the flask was cooled to room temperature and the mixture was filtered
ultrapure water was added to the filtrate and centrifuged
超声波辅助萃取法
汇报人：张娜 小组成员：徐世鑫 宋茜
2015年10月16日
目
Contents
01 02
录
01
超声波辅助提取介绍
超声波辅助萃取法
定义：超声波萃取（UItrasound extraction，UE），
亦称为超声波辅助萃取、超声波提取，是利用超声波
辐射压强产生的强烈空化作用、扰动效应、高加速度、 击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率 和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶 剂，促进提取的进行。