Prinsip Kerja Dan Kelebihan Teknologi Pengekstrakan Ultrasonik

Teknologi pengekstrakan ultrasonik adalah teknik pilihan untuk mengasingkan sebatian bioaktif daripada tumbuhan. Ultrasound merujuk kepada gelombang bunyi mekanikal dengan frekuensi melebihi 20 kHz tetapi kurang daripada 10 MHz. Pengekstrakan ultrasonik biasanya menggunakan julat frekuensi yang lebih kecil (16 kHz-100 kHz), kerana frekuensi yang lebih tinggi boleh membawa kepada tenaga yang berlebihan, yang boleh membawa kepada degradasi komponen aktif dalam struktur tumbuhan.

Sonication membolehkan pengekstrakan lengkap, menghasilkan hasil pengekstrakan yang tinggi dalam masa pengekstrakan yang sangat singkat. Sebagai kaedah pengekstrakan yang cekap, pengekstrakan ultrasonik menjimatkan kos dan masa sambil menghasilkan-ekstrak berkualiti tinggi untuk digunakan dalam makanan, makanan tambahan dan farmaseutikal.

01

prinsip kerja

Pengekstrakan ultrasonik adalah berdasarkan prinsip kerja peronggaan ultrasonik dan merupakan rawatan mekanikal semata-mata. Sama seperti pengadun ricih tinggi, sonotrodes menjana daya ricih mekanikal hanya dalam medium proses. Pengekstrakan ultrasonik itu sendiri ialah teknik pengekstrakan bebas-bahan kimia-bukan terma.

Peronggaan ultrasonik ialah peronggaan sonik atau ultrasonik yang berlaku pada kuasa tinggi, berdasarkan kitaran tekanan tinggi dan rendah{0}}berulang. Bergantian kitaran tekanan tinggi dan rendah{1}}sonikasi 20,000 kali sesaat menghasilkan daya ricih yang kuat dan pancutan cecair. Tegasan melampau ini mengatasi selektiviti membran, berlubang dan mengganggu dinding sel, dan menghasilkan-pengangkutan berkualiti tinggi antara sel dalam dan pelarut di sekelilingnya. Dengan pengekstrakan ultrasonik, hasil yang lebih tinggi dan masa pengekstrakan yang lebih pendek boleh dicapai. Memandangkan pengekstrakan ultrasonik adalah proses yang boleh diulang, hasil pengekstrakan boleh diulang untuk kualiti pengekstrakan piawai.

Peronggaan ultrasonik secara tempatan boleh membawa kepada keadaan yang melampau seperti tekanan pembezaan yang sangat tinggi dan daya ricih yang tinggi. Apabila buih peronggaan pecah ke permukaan pepejal (cth zarah, sel tumbuhan, tisu, dsb.), jet mikro dan perlanggaran antara-zarah boleh menghasilkan kesan seperti pecah zarah, sonoporasi (penembusan dinding dan membran sel), dan selular. Tambahan pula, pecahan buih peronggaan dalam media cecair mewujudkan pergolakan dan pergolakan, yang memudahkan pemindahan jisim antara bahagian dalam sel dan pelarut di sekelilingnya. Sinaran ultrasonik ialah cara yang cekap untuk meningkatkan proses pemindahan jisim, kerana ultrasound mendorong peronggaan dan mekanisme yang berkaitan, seperti pergerakan mikro yang disebabkan oleh pancutan cecair, mampatan dan penyahmampatan dalam bahan, dan gangguan dinding sel yang berikutnya.

02

kelebihan

Pengekstrakan ultrasonik boleh mengurangkan jumlah pelarut dan menjadikan jumlah pelarut lebih lembut. Ini bermakna pengekstrakan ultrasonik meningkatkan hasil pengekstrakan dan menghasilkan ekstrak yang lebih sihat. Ini disebabkan oleh cirinya yang beroperasi pada suhu rendah, yang bukan sahaja dapat mengurangkan kehilangan haba akibat faktor suhu tetapi juga mengelakkan pengewapan bahan akibat takat didih yang rendah dan mengekalkan bahan aktif secara biologi. Pengekstrakan ultrasonik adalah aplikasi yang mudah, selamat dan dikawal dengan tepat. Sebagai kaedah pengekstrakan bukan terma-, sonikasi boleh dilakukan pada suhu rendah, dengan itu mengelakkan degradasi bahan sensitif haba dan tidak stabil dari segi haba. Pengekstrakan ultrasonik juga dapat mengurangkan masa pengeluaran dengan banyak, kerana gelombang ultrasonik yang bergerak mengganggu dinding sel, dengan itu mengurangkan masa pemindahan bahan aktif dari bahan tumbuhan kepada pelarut.

03

Kesan Pengekstrakan Ultrasonik

Gangguan Sel Ultrasonik dan Peningkatan Pemindahan Jisim Ultrasound boleh membantu proses pengekstrakan melalui gangguan sel dan pemindahan jisim yang dipertingkatkan dalam lapisan sempadan di sekeliling matriks pepejal. Sebagai penembusan dinding sel dan membran, ultrasound boleh meningkatkan kebolehtelapan dinding sel dan membran, selalunya merupakan langkah perantaraan sebelum sel-sel dimusnahkan sepenuhnya oleh ultrasound.

Kesan mekanikal peronggaan akibat ultrasound-, seperti perbezaan haba dan tekanan, gelombang kejutan, daya ricih, pancutan cecair dan mikrobendalir, meningkatkan penembusan pelarut ke bahagian dalam sel dan menambah baik pemindahan jisim antara sel dan pelarut, membolehkan The bahan antara sel untuk dipindahkan ke pelarut.

04

ringkaskan

Teknologi pengekstrakan ultrasonik menggunakan peronggaan yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik untuk mengekstrak bahan aktif daripada tumbuhan. Berbanding dengan kaedah pengekstrakan konvensional, kaedah pengekstrakan berbantu ultrasound{0}}menjadi lebih menarik kerana pelbagai kelebihannya, seperti penggunaan tenaga yang rendah, masa pengekstrakan yang singkat, kurang pemusnahan sebatian aktif dan hasil pengekstrakan yang tinggi.