第三章 超声波协助提取技术

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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

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

超声波辅助提取新技术及其分析应用研究
声波的物理特性,包括空化效应、机械 振动和热效应等,对植物细胞产生破坏作用,从而加速目标成分的溶解和扩散。 空化效应是指超声波在液体中产生气泡,气泡在声波的作用下迅速闭合,产生的 高压和高温可以破坏植物细胞壁,使细胞内的成分得以释放。机械振动可以使植 物细胞受到持续的冲击,进一步破坏细胞壁,有利于成分的提取。热效应则可以 加速目标成分的溶解和扩散,提高提取效率。
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。

超声波辅助萃取技术在食品加工中的应用探讨

超声波辅助萃取技术在食品加工中的应用探讨

超声波辅助萃取技术在食品加工中的应用探讨超声波辅助萃取技术是一种利用超声波在液体中引起机械振动的方法,可用于提取植物中的有效成分。

在食品加工中,超声波辅助萃取技术具有广泛的应用前景。

本文将探讨该技术在食品加工领域中的应用及其优势。

首先,超声波辅助萃取技术在食品加工过程中的应用范围非常广泛。

它可以被应用于提取食品中的天然色素、挥发性物质、植物化合物、营养素和保健成分等。

例如,超声波辅助萃取技术被广泛应用于提取茶叶中的咖啡因、脱咖啡因咖啡中的咖啡因、提取香菇中的多糖等。

超声波的应用范围涉及到食品领域的各个方面,为食品科学研究提供了新的工具和方法。

其次,超声波辅助萃取技术具有快速高效的特点。

相比传统的提取方法,超声波辅助萃取技术的提取速度更快,提取效率更高。

超声波的机械振动可以加速溶剂对食品材料的渗透,促使成分的释放和传输。

研究表明,在相同条件下,超声波辅助萃取的时间通常只需传统方法的一半或更短。

因此,超声波辅助萃取技术能够大大缩短提取过程,提高工作效率。

第三,超声波辅助萃取技术是一种绿色环保的提取方法。

相对于传统的溶剂提取方法,超声波辅助萃取技术不需要大量的有机溶剂,节约了资源和能源。

此外,超声波辅助萃取过程中,无需加热,也减少了热敏性成分的损失。

这使得超声波辅助萃取技术在食品加工过程中更加环保和可持续。

第四,超声波辅助萃取技术具有调控提取的优点。

超声波的频率、功率和时间可以根据不同物质的特性进行调节和控制,从而达到最佳的提取效果。

这种调控性使得超声波辅助萃取技术具有更好的适应性和灵活性。

例如,对于感光物质的提取,可以选择较低的频率和功率,以避免光解反应。

而对于稠导率较高的食材,可以选择较高的功率和时间,以提高提取效率。

此外,超声波辅助萃取技术还可以与其他技术相结合,进一步提高提取效果。

例如,与微波辅助萃取、酶解、超临界流体萃取等技术结合,可以实现多组分的联合提取,提高萃取效率和成分的纯度。

然而,超声波辅助萃取技术也存在一些局限性。

超声波辅助提取法流程

超声波辅助提取法流程

超声波辅助提取法流程超声波辅助提取法超有趣的哟!一、啥是超声波辅助提取法呀。

这超声波辅助提取法呢,就是利用超声波的空化效应、机械效应和热效应等,来帮助把我们想要的东西从原料里提取出来。

就像是有个超级小助手,在原料里捣鼓捣鼓,把有用的成分都给找出来。

比如说我们要从植物里提取一些有效的药物成分呀,或者从某种果实里提取特殊的香味物质啥的,这个方法就超级好用。

二、准备工作不能少。

1. 原料。

得先把原料准备好呀。

这原料的选择可重要啦,如果是植物原料的话,要选那种新鲜的、品质好的。

要是从土里挖出来的药材,要把泥土啥的清理干净,可不能脏兮兮的就拿去提取,就像我们人出门要洗脸打扮一样,原料也得整干净喽。

2. 仪器设备。

那当然还得有超声波发生器啦,这个就像是整个提取过程的心脏一样。

还有提取容器,要大小合适,能装下我们的原料和提取溶剂。

提取溶剂也很关键呢,得根据要提取的物质来选,就像不同的锁要用不同的钥匙一样。

如果要提取油脂,可能就会选有机溶剂,如果是提取水溶性的物质,那水或者一些水溶液就可能是比较合适的溶剂啦。

三、提取过程大揭秘。

1. 原料处理。

把准备好的原料呀,要进行适当的处理。

如果是大块头的原料,可能要切碎或者粉碎一下。

想象一下,要是原料是个大块头,里面的有效成分就像躲在小房间里的宝贝,我们把原料切碎了,就像是把房间的墙拆了一些,这样超声波就更容易进去把宝贝找出来啦。

然后把处理好的原料放到提取容器里。

2. 加入溶剂。

接着把选好的溶剂加进去。

这个时候呢,原料和溶剂就像是初次见面的小伙伴,要在提取容器里好好相处呢。

加溶剂的时候也要注意量,不能太多也不能太少,太多了可能会把不需要的东西也提取出来,太少了又不能把有效成分充分地提取出来,就像做饭放盐一样,要刚刚好。

3. 开启超声波。

然后就可以开启超声波发生器啦。

这时候超声波就开始在提取容器里大显身手喽。

它的空化效应就像是在溶剂里制造了好多小泡泡炸弹,这些小泡泡不断地产生和破裂,就会产生很强的冲击力,把原料里的有效成分给震出来,溶解到溶剂里。

超声波辅助提取法流程

超声波辅助提取法流程

超声波辅助提取法流程超声波辅助提取法可是个超有趣的东西呢!咱这就来唠唠它的流程。

一、准备工作。

这就像是要去探险前得把装备准备好一样。

你得先有个合适的提取容器,这个容器得干净又卫生,不能有杂质捣乱哦。

然后就是要准备好你想要提取的原料啦,不管是植物的某个部分,还是其他啥的,得保证原料的质量。

要是原料不好,就像做饭用了烂菜叶子,那最后的结果肯定不咋地。

还有就是超声波设备得调试好,这可是关键的家伙事。

就好比打仗的时候,枪得好使才行。

参数要设置正确,功率啊、频率啊这些都得弄对咯。

二、原料处理。

原料不能就那么直接扔进去,得处理一下。

如果是植物原料,可能要清洗干净,去掉泥土啊、灰尘啊这些脏东西。

有些可能还需要切碎或者粉碎,这样能让超声波更好地发挥作用。

想象一下,要是原料都是大块大块的,超声波想进去帮忙提取都困难呢。

就像你要从一个装满东西的大箱子里找东西,东西都乱七八糟堆着,肯定不好找,要是把东西都分开放,就容易多啦。

三、放入容器并加入溶剂。

把处理好的原料小心翼翼地放进准备好的提取容器里,就像把宝贝放进宝箱一样。

然后呢,要加入合适的溶剂。

这个溶剂就像一个魔法药水,它能帮助把我们想要的东西从原料里弄出来。

不同的原料可能需要不同的溶剂,这就得根据实际情况来选择啦。

就好比不同的污渍要用不同的清洁剂一样。

溶剂的量也很重要哦,不能太多也不能太少,太多了可能会稀释提取出来的东西,太少了又不能很好地把东西提取出来。

四、开启超声波设备。

一切都准备好了,就可以开启超声波设备啦。

这时候,超声波就像一群勤劳的小蜜蜂,在容器里嗡嗡嗡地开始工作。

它产生的高频振动会让原料和溶剂充分地混合、碰撞,这样就能把我们想要的成分从原料里赶出来,让它们跑到溶剂里去。

这个过程很神奇呢,就像是一场微观世界里的大狂欢,分子们都在欢快地跳动、搬家。

五、提取完成后的处理。

等超声波工作了一段时间后,提取就完成啦。

这时候可不能就直接用哦。

得把提取液从容器里弄出来,这个过程要小心,不能把杂质也带出来。

超声波辅助萃取法

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


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.

中药提取第三章 超声协助提取技术

中药提取第三章 超声协助提取技术

• 第五节 超声提取存在的问题 超声提取机制和影响因素尚有诸多问题待解决 超声产业化专用设备尚需改进 完整的大生产工艺尚需完善
吸光度 0.635 0.582 0.571
纯黄芩 测得值 含量(%) 苷得量 (mg) (g) 0.2362 94.47 1.7425 0.2171 86.84 1.5195 0.2131 85.26 1.2523
提出率 (%) 3.4850 3.0390 2.5045
3.提取时间的影响
产率提高 分三种情况 先提高而后趋于饱和 先提高后下降
91.26 94.45 87.76 87.15 86.39
2.9288 3.4844 3.4911 3.5181 3.5498
3、溶剂的选择和浓度、用量
4.温度的影响
5.粒度的影响
6.酶的影响
• 利用超声提取黄芩中的黄芩苷,在提取时, 应设法使酶失活,以避免黄芩苷被酶化, 影响黄芩苷提出率。其原因是用超声提取 无需加热,会使黄芩根中的黄芩苷易被酶 解而变成水不溶性的黄芩素,通过氧化而 变成绿色,以影响黄芩苷的提取。
第二节 影响超声提取的因素

1、超声强度对提取效果的影响 2、超声频率对提取效果的影响 3、提取时间的影响 4、溶剂的选择和浓度、用量的影响。 5、温度对提取效果的影响
1.超声功率的影响
2. 超声频率的影响
(1)益母草(2)甘草酸
超声频 粗黄芩 率(KHZ) 苷重(g) 20 800 1100 1.8445 1.7498 1.4688
例2
• 水替代有机溶剂作为提取剂,利用超声技 术提取余甘树皮中单宁的最佳条件。研
• 究结果表明:当超声频率为40kHz,功率为 100W,作用时间为15~20min,固液比为 1:24时,可一次性提取得到含量较高的缩 合型单宁,同时达到节约有机提取剂和减 少污染的双重效果。

超声波辅助提取大豆异黄酮

超声波辅助提取大豆异黄酮

热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的 穿透力以提取生物有效成分。
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
气泡在超声波的作用下产生振动形成共振腔,然后突
然闭合,这就是超声波的空化效应
二、摘要
超声波辅助提取与搅拌萃取相比超声波辅助法提高了
大豆异黄酮的提取效率,但过于依赖于溶剂的使用。 还进行了样品的数量的比例的溶剂的体积和长度的提 取时间的优化。异黄酮可以定量从大豆中提取,最佳 提取条件为50%乙醇为溶剂,提取温度60℃,超声时 间20分钟
收益率(μg/g)和总异黄酮获得,使用50%乙醇,60℃,提取效率基本没有 评估提取过程的可重复性,一系列的五个样品进行复制。获得的结果(平
均(μg / g)±标准差)对黄豆苷(184.27±7.36),黄豆黄苷(66.89±3.14),精 制(381.16±6.28)和丙二酰萃取精制(552.80±9.69)显示标准偏差低于 5%。
检出限(μg/g)
染料木苷、染料木素和大豆苷元,分别为1.3、1.6和2.1。 检测极限计算使用该软件[18]。每个异黄酮的定量是通过使用相应的 响应因子b-glucoside集团和纠正的分子质量的差异。据报道,这个 方法检测值最接近正确值。 LCQ质耦 合系统的Finnigan垫(美国加利福尼亚州圣何塞热电子,)。该设备配 备一个光谱系统2000模型梯度泵(美国热分离产品,弗里蒙特,CA)和 质量检测器(模型LCQ),由一个电喷射接口和一个离子阱质量分析器。 软件的控制设备,数据的采集和处理是Xcalibur,1.2版。在LCUV应用 相同的梯度。进样体积是100毫升。界面条件是:积极的电离模式中, 毛细管温度:220℃,喷涂电压:4.6 k V,毛细管电压:5 V,专注气体流 量:80(任意单元)和辅助气体流量:10(任意单元)。ESI质谱在200–600 m/z范围内获得。

实验四超声波辅助提取实验

实验四超声波辅助提取实验

实验四超声波辅助提取实验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。

超声波就是指频率低于可听声频率范围的声波,就是一种频率低于20khz、人的感官域以外的声波。

超声波提炼技术的基本原理主要就是利用超声波的空化促进作用去减小物质分子的运动频率和速度,从而减少溶剂的穿透力,提升被抽取成分的乳化速度。

此外,超声波的次级效应,例如热效应、机械效应等也能够快速被抽取成分的蔓延并充份与溶剂混合,因而也有助于抽取。

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。

(一)挑一定量的山楂,炖煮,水泵。

(二)超声波辅助萃取技术单因素实验1.分别称取2g炖煮后的山楂20份于50ml试管中,加入适量溶剂,放进超声波清洗器,按下表中具体操作。

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抽取的影响:高精度称取潮湿样品粗粉2.0000g,分别重新加入15ml体积分数为20%、40%、60%、80%、100%的乙醇,室温下100%超音波功率抽取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)超音波时间对样品黄酮抽取的影响:高精度称取潮湿样品2.0000g,重新加入15ml80%的乙醇,在室温下,以100%超音波功率分别抽取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15ml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

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。

超声辅助提取原理

超声辅助提取原理

超声辅助提取原理
超声辅助提取原理是目前化学分离技术中非常重要的一种方法。

它基
于超声波的特别物理性质,加速物质的迁移,促进分子之间相互作用
的发生,并得到所需的化合物。

本文将介绍超声辅助提取原理的具体
过程。

超声波是一种机械波,是一种声强超过人类听觉范围的波。

超声波在
超声加速器的作用下,可以产生剧烈的液体搅拌作用,促进化合物的
迁移。

这是超声波提取原理的基础。

超声辅助提取的过程中,根据液体的渗透压和转移通道的大小,在超
声波作用下,化合物透过细胞壁和细胞膜,向液体中转移。

而超声波
的作用形式包括空化现象、加速离子的布朗运动、快速流体构成和分
散等。

超声波在分子分离中还可以利用声波的化学效应来加速化学反应,从
而增加化学反应速度。

超声波可以增强反应体系中化学反应物的组合,并更好地控制反应速度和反应程序。

另外,超声波对固体样品也具有提取作用。

在超声波的作用下,样品
内部的化合物离解,离解后的化合物通过在样品内移动混合,并最终
集中于样品的表面。

然后通过适当的溶剂抽取、扫描和控制,提取所
需物质。

总的来说,超声辅助提取原理可以通过超声波的作用加速化学反应,
并排除由于传质效能限制导致的反应稳态失衡。

超声辅助提取也可分
离固体中的化合物或分析液体中的化学物质。

超声辅助提取在食品制造、生物科学、化学制造业、医药学、环境科学和材料科学等领域得
到广泛应用。

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。

超声波协助提取技术

超声波协助提取技术

超声波协助提取技术超声波协助溶剂提取是一种利用外场介人强化提取过程的技术。

超声波具有三大效应:①机械效应,即超声波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和传质的效应;②空化效应,是指超声波使介质中溶解的气泡产生振动,当声压达到-定值时,气泡由于定向扩散而增大,形成共振腔,然后突然闭合,使其周围产生高达几千个大气压的压力,造成生物体细胞壁及整个生物体在瞬间破裂,释放出有效成分;③热效应是指超声波在传播过程中,声能可以不断被介质所吸收,吸收的能量几乎全部转变为热能,从而导致介质本身和待萃取成分温度升高,增大了有效成分的溶解度。

这种吸收声能引起生物体组织内部温度的升高是瞬时的,因此可使被提取成分的生物活性保持不变。

此外,超声波的一些次级效应,如乳化、扩散、击碎、化学效应等也促进了生物体中有效成分的溶解、扩散和与溶剂的充分混合。

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。

第三章 中药提取分离新技术

第三章 中药提取分离新技术

提取过程为物理过程
溶解度受温度影响显著的 黄酮、多糖等成分 提取率会偏低
超声频率高
噪音污染
二、超声提取技术——应用
皂甙类成份常用水煎煮法或有机溶剂浸泡提取,超声波提取 可大大缩短提取时间,提高提取率,例如: (1) 从党参中提取党参皂甙,以浸渍法对照,超声波提取 40min党参皂甙的提出率高出浸渍法(乙醇冷浸48h)1倍多, 且超声波提取的党参皂甙得到的粗品量是常规提取方法的近 2倍,纯度也高; (2) 从穿山龙根茎中提取薯蓣皂甙,以70%乙醇浸泡48h作对 照,超声波提取30min,提出率是乙醇浸泡的12倍,并且可 大大节约药材(23%以上);
超声波
传播 生物分子解聚 组织细胞变形 植物蛋白变性
二、超声提取技术——原理2
(空化效应)

介质内部溶解的微气泡在超声波的作用下增大, 形成共振腔,然后瞬间闭合,即超声波的空化效 应。 超声波
微气泡
增大
共振腔
瞬间闭合
形成
微激波
植物细胞
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
破裂
二、超声提取技术——原理3
(热效应)

超声波在传播过程中,声能不断被介质所吸收, 并全部或大部分转化成热能,导致介质本身和药 材组织温度升高,促使有效成分的溶解,这就是 超声波的热效应。 超声波 传播


一、超微粉碎技术——优缺点
优 点: a. 可粉碎在常温下难以粉碎的药材
b. 提高易燃易爆药品粉碎的安全性
c. 防止芳香性、挥发性药材有效成分的损失
d. 避免产品污染
e. 改善物料流动性 缺点: 能耗大,生产成本高
一、超微粉碎技术——设备
JB系列超微粉碎振动磨
气流粉碎机

超声辅助萃取分离技术优秀课件

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

《超声波提取技术》课件

《超声波提取技术》课件
超声波提取技术可以应用于各种食品的加工过程中,如水果 、蔬菜、谷物等,为食品工业提供了一种高效、环保的加工 方法。
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。

超声波辅助提取法.pptx

超声波辅助提取法.pptx
常见的浸提法有直接浸出、索氏提取和超声波辅助提取 。现在研究这三种方法对小球藻油提取率和脂肪酸组成 的影响
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。

超声波辅助提取流程

超声波辅助提取流程

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超声波协助提取技术摘要超声波协助提取技术因具有较常用煎煮法、回流法、水蒸气蒸馏法等提取方法具有设备简单、操作方便、提取时间短、提取率高、无需加热、成本低廉等优势。

基于此,本文主要从超声波提取原理、提取特点、影响因素、超声提取设备以及应用实例对其进行具体介绍。

关键词:超声波提取;原理;提取特点;应用实例1.概述1.1超声波的概念“超声波”是指频率高于20000Hz的声波,它具有频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特点[1]。

1.2超声波的提取原理超声波是一种弹性机械振动波,能破坏中药材的细胞,使溶媒渗透到中药材细胞中,从而加速中药材有效成分溶解,以提高其浸出率。

超声波提取主要依据其三大效应:空化效应、机械效应和热效应。

在中药提取过程中,随药材在溶剂中受到超声作用而产生空化效应的过程,使溶剂在超声瞬时产生的空化泡的崩溃,随空化泡的爆破,而形成巨大的射流冲向植物固体表面,使其溶剂很快渗透到物质内部细胞之中,借以空化泡的爆破的冲击力打破细胞壁,使细胞内化学成分在超声作用下直接和药材接触,加速了溶剂和药材中的有效成分相互渗透、溶解,快速地向溶剂中溶解。

1.3超声波提取的特点与常规的煎煮法、浸提法、渗漉法、回流提取法等提取技术相比,具有以下特点:1.超声提取技术能增加所提取成分的提取率,缩短提取时间2.超声提取技术在提取过程中无需加热,适合于热敏性物质的提取3.超声提取技术不改变所提取成分的化学结构4.减少能耗,提高经济效益5.超声提取技术与各种分析仪器联用超声提取技术与GC、IR、MS、HPLC分析仪器联合用于中药、食品等质量分析中,能客观地反映物质中的有效成分的真实含量。

2.影响超声提取的因素2.1超声波参数的影响超声波参数(频率、声强度等)在超声提取多次实验中,发现不同药材使用不同频率和声强度等提取都会得到不同的结果[2~4]。

再如利用超声波对益母草总生物碱进行提取时,提取时间为40min,得到超声强度与提取率的关系如表3-1所示,可见在同一提取时间下,随着超声强度的增大提取率逐渐降低[5],而在采用超声波浸提法从青蒿中提取青蒿多糖时,得到的超声强度和提取率的关系如表3-2所示,可知在其他条件相同条件下,超声强度为8W/cm2时,提取率最高[6]。

2.2提取时间的影响超声提取的时间对所提成分产率的影响有三种情况:产率随超声处理时间的增加而提高;产率随超声处理时间的延长而提高,到某一时间值时,开始随超声处理时间的增加而产率降低;产率随超声处理时间的延长而逐渐提高,当达到一定时间后,随超声处理时间的增加而产率变化量很小,将趋于饱和。

2.3溶剂的选择和浓度、用量的影响对于选择溶剂来讲,如用超声提取黄连中小檗碱成分,在同一提取时间下,用石灰水做溶剂比用硫酸做溶剂所得的提取率高[7]。

又如用超声提取大豆中大豆油[8],在提取30min时间条件下,用体积比为6:4的正己烷和异丙醇的混合液比用正己烷或异丙醇单独超声提取3h时,其大豆油产率分别高10.1%和16.4%,比常规提取法高22.5%。

再如用超声提取佩兰中黄酮类化合物时[9],当分别用甲醇、乙醇、丙酮和水做溶剂,物料比为1:30。

对于溶剂浓度来说,如用超声提取天麻中的天麻素成分[10],使用不同浓度的溶剂,天麻素的得率不同,以70%浓度的乙醇溶剂所得天麻素得率为高。

对于溶剂用量也是一个重要方面,多从成本和所提成分来考虑,如用超声提取余甘树皮中的单宁成分[11],使用水量不同,所得溶出物中单宁成分含量各有不同。

2.4酶的影响酶是由生物体活细胞产生的,广泛存在于植物体中,特别是含苷类成分的植物药材,苷类成分与能够水解它的相应的酶共存,因而苷类成分很容易被酶所水解生成苷元或次级苷。

若用水作溶剂,所提得的苷类成分也易被酶化。

如用超声法从黄芩中提取黄芩苷时[12],以水为溶剂,黄芩苷易被酶解成葡萄糖醛酸和不溶于水的黄芩素。

是因为超声提取无需加热,水温低,酶没有被加热破坏而引起黄芩苷被酶解。

使酶失活的方法有:以甲醇、乙醇为溶剂提取,以沸水烫后再进行超声提取,或在药材中加入一定量的碳酸钙等电解质。

另外,在提取过程中还要尽量避免与酸或碱接触,以防止苷被酸或碱水解。

3.超声提取设备3.1概述超声提取设备是将电能转变为超声能作用于物质,促进物质成分进入溶剂中的容器和系统,以实现成分互相转移的场所。

以换能器放置位置大致可归纳为外置式、内置式、多频组合式超声提取设备【13-17】;以频率组合形式分为单频和多频组合式的不同类型的超声提取设备,以满足实验和工业生产工艺的要求。

3.1.1外置式超声提取设备外置式超声提取设备是将压电换能器安装在被提取物料容器的外侧上,使其所产生的超声通过容器外壁辐射到容器中的被提取物料上,以达到对物料提取的目的,通常称为外置式超声提取器。

3.1.1.1槽式超声提取器这种槽式设备使用方便简单、应用广泛,但只能用于小样品和小型中试实验中,主要用于药检部门的小样品的提取检测中。

3.1.1.2罐式超声提取器罐式超声提取器是将被提取物料的容器制作成罐式形状,将一定功率的超声换能器安装在罐的外壁上,使其所产生的超声通过罐的外壁辐射到容器内的溶液中的被提取物料上,以便从物料中提取化学成分的设备。

这种超声提取罐设备可用于不同领域的提取产业化生产中,处理量大,又加入机械搅拌,适于工业大生产的提取。

3.1.2内置式超声提取设备内置式超声提取设备是将压电换能器安装在物料容器的内侧,即将换能器系统浸没在溶剂之中,使其所产生的超声直接辐射到容器内溶液中的物料上,以达到对物料提取的效果,通常也叫做浸没式超声提取器。

内置式超声提取设备按其换能器的组合方式可分为板状浸没式超声提取器、棒状浸没式超声提取器、多面体浸没式超声提取器与探头浸没式超声提取器。

4.超声提取的应用实例4.1超声提取在植物药中的应用4.1.1多糖类陈吉生等[18]采用正交试验确定超声波提取枸杞多糖的最佳工艺:料液比为1∶20,提取时间为30min,提取温度为60℃,提取液的pH 8。

超声波法提取枸杞多糖具有得率高,超声时间短,有效成分破坏少等特点。

韩荣生等[19]在超声条件下提取甘草多糖的适宜条件为:提取次数为3次,提取时间20min,提取温度为45℃,料液比为1∶20(g / mL),该提取条件下甘草多糖的含量为2.39%。

利用超声提取多糖相对其他提取方法有较大优势,可缩短提取时间、提高提取效率。

4.1.2生物碱类谢彩娟等[20]以延胡索的活性成分延胡索乙素、原阿片碱的含量为评价指标,采用单因素轮换试验法考察了超声时间、温度、功率以及提取溶媒的酸度、浓度、用量等因素对超声法提取延胡索总生物碱的影响。

结果确定了延胡索总生物碱超声提取的最佳条件是超声60min,提取温度40℃,超声功率350W,提取溶剂用量30倍,乙醇为70%,醋酸调pH3.5;并进一步与传统回流提取法比较,延胡索乙素、原阿片碱的提取率提高均在18%以上,且超声提取时间60min明显短于回流提取的时间6h,充分证明了超声提取技术提取效率高的优点。

另有报道[21-22]使用超声提取半枝莲、马钱子、板蓝根中总生物碱,都有提取时间短,提取率高等优点。

4.1.3皂苷类秦枫等[23]在三七皂苷的提取中,直接以水饱和的正丁醇超声提取,与乙醇提取工艺进行了比较,发现提取率增加近1%,而且薄层检定结果表明,水饱和的正丁醇提取物较乙醇提取物杂质较少。

超声提取工艺省略了萃取步骤,简化了工艺。

尤新军等采用水浴加热法、超声法和微波法等3种方法提取黄精总皂苷。

结果表明:超声法提取黄精总皂苷方法最佳,具有高效、安全、成本低等优点,且能保护被提取成分不被破坏。

并且确定最优提取工艺为:超声提取,80%乙醇提取2次,提取温度60℃,提取时间50min,料液比115,提取总皂苷含量在3.4%。

4.1.4萜类和挥发油黄晓巧等[24]采用正交试验设计,用分光光度法测定灵芝中三萜类成分的含量。

选出最佳提取工艺为加40倍量甲醇,超声提取3次,每次30min。

优选得到的提取工艺稳定、可行、提取率高,可用于灵芝中三萜类成分的提取。

张迪等[25]在单因素实验的基础上通过正交试验探讨超声波辅助萃取杭白菊精油的最佳工艺。

结果表明超声提取温度为50 ℃、超声提取功率为70W、超声提取时间为25 min、提取次数为2次时提取效果最佳。

4.1.5油脂类Luque-garcia J L等[26]用超声辅助索氏提取向日葵、油菜和大豆等种子中的油脂,可以大大减少索氏提取的时间。

提取相同数量的油脂,用超声辅助索氏提取,可以节约一半以上的时间,并且提取的油脂的性质与常规方法相同。

史娟[27]探讨了提取温度、时间、料液比对汉中小油桐种子油脂超声波提取的影响。

在单因素试验基础上,进行正交试验的结果表明最佳工艺参数为:超声提取温度为55℃,提取时间40min,料液比1∶10(g / mL)。

4.2超声提取在动物药中的应用陈檬等[28]采用单因素正交实验设计优化超声提取牡蛎中氨基酸的提取工艺,确定以水为溶剂,固液比为2∶15,水浴温度70℃,70W的超声功率处理10 min 为最佳参数。

张国平等[29]采用超声辅助提取蟾皮中蟾蜍噻咛活性成分,以单因素实验考察各因素对蟾蜍噻咛提取率的影响,确定了较佳的提取工艺条件:50%乙醇,pH 为4的酸性溶液,温度50℃,固液比为1∶15,提取时间为60min,功率100W,提取率为0.3718%,比传统提取方法提高了1.33倍,同时提取时间由6h缩短为1h。

才凤等[30]通过单因素和正交试验,优化了超声提取鹿茸多肽的工艺条件,最终适宜参数:料液比为1∶10,提取次数为3次,提取时间为10 min。

该试验以水溶液为提取剂,成本低廉,工艺操作简单,而且提取过程中未加入任何有毒物质,因此,安全性较高,适于工业化生产。

4.3超声提取在菌物药中的应用刘宇文等[31]以云芝为研究对象,以云芝多糖含量为指标,采用正交试验法优选云芝多糖的最佳超声提取工艺为20倍量水、超声提取2次,每次15min,在此工艺条件下多糖的提取率为3.84%;常规提取方法的最佳工艺为30倍量水,水浴提取2次,每次1 h,在此工艺条件下多糖的提取率为3.75%。

结果表明,超声提取法与传统的热水提取法相比,提取率略高,但其所需提取溶剂的用量更少、浸提时间明显缩短。

边洪荣等[32]采用正交试验法对香菇多糖的提取工艺进行研究,结果表明最佳工艺为用12mm粒度药材,95%乙醇醇沉,超声80 min。

结论:此方法是一种简单、快捷、高效的提取方法。

胡斌杰等[33]以灵芝为研究对象,采用单因素分组实验法对灵芝多糖的热水法提取工艺和超声波法提取工艺进行了探讨。

结果传统热水提取法的最佳工艺条件为料液比1∶20,浸提温度90℃,提取时间2h,粒度80目;超声波提取法最佳工艺条件为料液比1∶15,浸提温度60℃,提取时间25min,粒度60目。

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