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超聲波在分離技術方面的應用


超聲波在提取方面的應用目前超聲波在提取方面的應用已日益廣泛(extensive), 并且在中藥提取方面已經工業(gōng yè)化。我G傳統(Tradition)中藥的提取存在溶劑耗量大、萃取(extraction)時間(time)長、萃取溫度(temperature)高、工藝路線長、萃取效率(efficiency)低等缺點, 導致中藥產品(Product)中殘留溶劑包含比重高、有效成分含量低、質量難以控制、藥效不明顯等主要問題, 產品價格低, G際市場(shì chǎng)競爭(competition)力不強, 極大地制約了我G中藥現代化的進程。而超聲用于中藥的提取則能明顯地減少溶劑耗量、縮短萃取時間, 在較低的溫度下就可實現高的提取率, 而且不會破壞中藥中的有效成分, 可廣泛用于中藥中皂苷、生物堿、黃酮(tóng)、蒽醌類、有機酸及多糖等成分的提取。超聲波由超聲空化引起的, 由變幅桿端部發出的強超聲波,激活(activation)反應容器內(Inside)液體中的空化氣泡在崩潰時伴隨發生沖擊波或射流作用于細胞(cell)壁并使其破裂。目前超臨界CO2 萃取由于具有綠色(green)無污染、溶劑殘留量(QMA)少或沒有、產品有效成分不易失活、產品質量高等優點, 成為近年來研究的熱點。但同時該技術存在著萃取壓力較高、時間長、萃取率較低、夾帶劑用量大以及能耗高等缺點, 極大地限制了其工業化應用。若將超聲應用于超臨界流體萃取則可以明顯降低(reduce)萃取系統的壓力和溫度, 減少夾帶劑用量和縮短萃取時間, 而且萃取率也有明顯的提高。Riera E 對超聲強化超臨界CO2 流體從杏仁顆粒中萃取油脂進行了研究。實驗采用20 kH
  Z、50 W的超聲(Ultrasonic)。超聲波清洗器用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波,相當于瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓超聲波清洗器是用于清除污染物的儀器,通過換能器將功率超聲頻源的聲能并且轉換成機械振動來清洗物品,廣泛應用在工業、G防、生物醫學等方面。結果顯示, 超臨界CO2 中附加超聲與沒有附加超聲相比, 在相同的萃取(extraction)率下, 杏仁油的萃取時間縮短了30 , 而在相同的萃取時間內, 萃取率提高(了20 。另外在較低的功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)條件(tiáo jiàn)下,超聲波的換能器可作為一種高靈敏度的探針顯示超臨界流體(fluid)的相行為。目前超聲用于提取方面的研究(research)主要限于單頻率的超聲, 而對兩種或兩種以上的多頻超聲同時輻照強化提取方面的研究很少。這方面的研究是近幾年才投入研究的一個新課題。有實驗顯示雙頻、三頻超聲正交輻照可以使聲化學產額顯著(striking)提高,G內由于投入該項研究處于起步階段, 非常多方面的研究, 如頻率的選擇、超聲發射位置(position )的布局、功率的搭配等方面尚需進一步深化。作者實驗室(laboratory)正在進行多頻超聲從苦木中提取生物(biological)堿的研究, 已取得了可喜的階段性研究成果。