Υπερηχητικός υγρός επεξεργαστής εργαστηριακής κλίμακας με την ψηφιακή γεννήτρια

Επεξεργαστής υγρών υπερήχων εργαστηριακής κλίμακας υψηλής ισχύος 20kHz

Παράμετρος

Εισαγωγή:

Η διάσπαση κυττάρων με υπερήχους είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για την καταστροφή της κυτταρικής δομής. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή ουσιών από τα κύτταρα. Για παράδειγμα, το άμυλο εξάγεται από τη μήτρα του κυττάρου. Οι υπέρηχοι παράγουν εναλλασσόμενες υψηλές και χαμηλές πιέσεις στα εκτεθειμένα υγρά. Κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής πίεσης, τα υπερηχητικά κύματα δημιουργούν μικρές φυσαλίδες κενού στο υγρό. Κατά τη διάρκεια του κύκλου υψηλής πίεσης, οι μικρές φυσαλίδες κενού διασπώνται βίαια. Αυτή η εκδήλωση ονομάζεται σπηλαίωση. Η κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης προκαλεί ισχυρές υδροδυναμικές δυνάμεις διάτμησης. Η δύναμη διάτμησης μπορεί να διασπάσει ίνες, ινώδη υλικά σε κυτταρικά σωματίδια και να καταστρέψει τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος. Αυτό απελευθερώνει ουσίες μέσα στο κύτταρο, όπως άμυλο και ζάχαρη, στο υγρό.
Η υπερηχητική εκχύλιση χρησιμοποιεί τις πολυσταδιακές επιδράσεις όπως η ισχυρή επίδραση τάσης σπηλαίωσης, η μηχανική δόνηση, η επίδραση διαταραχής, η υψηλή επιτάχυνση, η γαλακτωματοποίηση, η διάχυση, η σύνθλιψη και οι αναδευτικές επιδράσεις που παράγονται από την πίεση της υπερηχητικής ακτινοβολίας, αυξάνοντας τη συχνότητα και την ταχύτητα των μορίων του υλικού και αυξάνοντας τη διείσδυση του διαλύτη. Η διεισδυτική δύναμη επιταχύνει τα συστατικά-στόχους στον διαλύτη και διευκολύνει την εκχύλιση.

Εφαρμογή:

Εφαρμογή στην Εκχύλιση
Το συστατικό στον καπνό έχει υψηλή αξία στη γεωργία και την ιατρική. Η χρήση της τεχνολογίας υπερηχητικής εκχύλισης μπορεί να εξάγει αποτελεσματικά το συστατικό στον καπνό. Σε αυτήν την έρευνα εφαρμογής, οι ερευνητές διερεύνησαν κυρίως τις επιδράσεις της συγκέντρωσης του εκχυλιστικού, της αναλογίας στερεού-υγρού, του χρόνου εκχύλισης και της θερμοκρασίας υπερήχων στην αποδοτικότητα εκχύλισης των  συστατικών. Η συγκριτική ανάλυση δείχνει ότι η επίδραση της υπερηχητικής εκχύλισης είναι σημαντικά καλύτερη από αυτήν της εκχύλισης με αναρροή με θέρμανση (η τελευταία είναι μόνο 84,79%).
Εφαρμογή εκχύλισης πολυσακχαριτών Lycium barbarum
Η διαδικασία εκχύλισης πολυσακχαριτών Lycium barbarum χρησιμοποιώντας υπερηχητική εκχύλιση, το περιεχόμενο των πολυσακχαριτών Lycium barbarum μετρήθηκε με φασματοφωτομετρική χρωματομετρία, και η διαδικασία εκχύλισης των πολυσακχαριτών Lycium barbarum με υπερηχητικά υποβοηθούμενη εκχύλιση με νερό μελετήθηκε συστηματικά μέσω του πειράματος διασταυρούμενης στάσης, και προσδιορίστηκε η βέλτιστη διαδικασία, δηλαδή: στους 50 ℃, αναλογία υλικού προς νερό 1:60, εμβάπτιση για 2,5 ώρες, υπερηχητική εκχύλιση για 5 λεπτά.

Εφαρμογή στην Εκχύλιση Λυκοπενίου
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν συνθήκες τεχνολογίας υπερηχητικής εκχύλισης για το λυκοπένιο. Προσδιορίστηκαν οι βέλτιστες συνθήκες διαδικασίας: η ισχύς εξόδου υπερήχων ήταν 320W, ο διαλύτης εκχύλισης ήταν εστέρας αρώματος, ο χρόνος εκχύλισης ήταν 6 λεπτά, κάθε χρόνος ακτινοβολίας ήταν 3 δευτερόλεπτα, η αναλογία στερεού-υγρού ήταν 1:2, και το επίπεδο εκχύλισης ήταν δύο. Ο ρυθμός εκχύλισης συνολικής χρωστικής ήταν 96,83% [

Εφαρμογή Ολικών Φλαβονοειδών στην Καρδιά Σπόρου Λωτού
Χρησιμοποιώντας την καρδιά σπόρου λωτού ως υλικό δοκιμής, υδατικό διάλυμα αιθανόλης ως εκχυλιστικό παράγοντα, μέθοδο υπερηχητικής εκχύλισης, πραγματοποιήθηκαν δοκιμή μονοπαραγοντικής ανάλυσης και ορθογώνιο πείραμα L9 (34) για τη μελέτη της συγκέντρωσης αιθανόλης, του χρόνου εκχύλισης, της αναλογίας υλικού-υγρού και της θερμοκρασίας εκχύλισης στην αναλογία εκχύλισης ολικών φλαβονοειδών. Οι επιδράσεις. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την αναλογία εκχύλισης ολικών φλαβονοειδών στους σπόρους λωτού είναι η συγκέντρωση αιθανόλης, ακολουθούμενη από τη θερμοκρασία εκχύλισης, την αναλογία υλικού-υγρού και τον χρόνο υπερηχητικής εκχύλισης. Οι βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης είναι: συγκέντρωση αιθανόλης 60%, θερμοκρασία εκχύλισης 70 °C, και υλικό-υγρό. Η αναλογία είναι 1:24g/mL, ο χρόνος υπερηχητικής εκχύλισης είναι 30 λεπτά, και η αναλογία εκχύλισης ολικών φλαβονοειδών που λαμβάνεται υπό αυτήν την συνθήκη είναι 10,86mg/g.

Εφαρμογή στην εκχύλιση λίπους
Το υπερηχητικό πεδίο μπορεί όχι μόνο να ενισχύσει τη διαδικασία εκχύλισης ουσιών με συμβατικά υγρά, αλλά και να ενισχύσει τη διαδικασία εκχύλισης ουσιών σε υπερκρίσιμες καταστάσεις. Ο Chen Jun και συνεργάτες διεξήγαγαν ένα πειραματικό ερευνητικό έργο για τη διαδικασία εκχύλισης με υπερκρίσιμο ρευστό CO2 ενισχυμένη με υπερήχους. Το λάδι φύτρων σιταριού εξήχθη από φύτρα βύνης. Μετά την προσθήκη του υπερκρίσιμου ρευστού στην υπερηχητική περιοχή, ο ρυθμός εκχύλισης του λαδιού φύτρων σιταριού αυξήθηκε κατά περίπου 10% χωρίς να προκαλέσει υποβάθμιση του λαδιού φύτρων σιταριού. Η υπερηχητική εκχύλιση είναι πολύ ενεργή στην έρευνα και εφαρμογή της εκχύλισης λαδιού. Τα πειράματα και οι εφαρμογές που έχουν πραγματοποιηθεί περιλαμβάνουν την εκχύλιση λαδιού αστεροειδούς γλυκάνισου, λαδιού αμυγδάλου, λαδιού γαρίφαλου, λαδιού περίλλας και λαδιού νυχτολούλουδου.

Εφαρμογή στην εκχύλιση πρωτεϊνών
Η υπερηχητική εκχύλιση πρωτεϊνών έχει επίσης σημαντικές επιδράσεις. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη σόγιας εξάγεται από τα επεξεργασμένα έμβρυα σόγιας χωρίς λίπος με συμβατικές μεθόδους ανάδευσης, σπάνια φτάνοντας το 30% της συνολικής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη, και είναι δύσκολο να εξαχθεί το θερμικά ασταθές συστατικό πρωτεΐνης 7S. Ωστόσο, το προαναφερθέν έμβρυο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πολτοποιήσει την πρωτεΐνη του σε νερό, να υγροποιήσει το 80% της πρωτεΐνης και να εξάγει το θερμικά σταθερό συστατικό πρωτεΐνης 7S. Ο Liang Hanhua και συνεργάτες διεξήγαγαν μια σειρά πειραμάτων για την υπερηχητική επεξεργασία πολτού σόγιας διαφορετικών συγκεντρώσεων, πολτού σόγιας θερμικά επεξεργασμένου πριν από την άλεση και του διαχωρισμένου υπολείμματος σόγιας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε σύγκριση με το μη επεξεργασμένο γάλα σόγιας, η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη του γάλακτος σόγιας είχε σημαντική αύξηση, το εύρος αύξησης ήταν 12% έως 20%, γεγονός που υποδηλώνει ότι η υπερηχητική επεξεργασία βελτίωσε τον ρυθμό εκχύλισης πρωτεϊνών. Ρόλος. Η υπερηχητική επεξεργασία μπορεί επίσης να αυξήσει τη θερμοκρασία διαχωρισμού του πολτού και να μειώσει το ιξώδες του πολτού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άμεση παραγωγή προϊόντων γάλακτος σόγιας υψηλής συγκέντρωσης (υψηλής πρωτεΐνης).

Εφαρμογή στην εκχύλιση πολυσακχαριτών
Εξήχθησαν ακατέργαστοι πολυσακχαρίτες Paeonia lactiflora από τον κονδυλώδη ριζόστομο της Paeonia lactiflora. Η σύγκριση διαφόρων μεθόδων εκχύλισης έδειξε ότι η υπερηχητική επεξεργασία σε θερμοκρασία δωματίου ήταν η πιο ιδανική μέθοδος εκχύλισης. Η εκχύλιση πολυσακχαριτών από καρποφόρα σώματα Flammulina velutipes μπορεί να ενισχυθεί με υπερήχους για να αυξηθεί ο ρυθμός εκχύλισης πολυσακχαριτών κατά 76,22%. Ο Jin Shengying και συνεργάτες χρησιμοποίησαν υπερηχητικό ζεστό νερό για να εξάγουν πολυσακχαρίτες Tremella, ο ρυθμός εκχύλισης ήταν 5% υψηλότερος από τη ενζυμική μέθοδο, και ο χρόνος εκχύλισης μειώθηκε σημαντικά. Ο Yu Shujuan και συνεργάτες διεξήγαγαν μια συστηματική μελέτη του μηχανισμού, του βελτιστοποιημένου σχήματος, και των συστατικών και δομών των αποικοδομημένων προϊόντων πολυσακχαριτών Ganoderma lucidum που εξήχθησαν με υπερηχητικά καταλυόμενες ενζυμικές μεθόδους. Σε σύγκριση με τη διαδικασία, η υπερηχητική ενισχυμένη λειτουργία εκχύλισης είναι απλή, ο ρυθμός εκχύλισης είναι υψηλός, και δεν συμβαίνει απώλεια υλικού και δεν υπάρχουν παρενέργειες στη διαδικασία αντίδρασης.
Η έρευνα για την εκχύλιση πολυσακχαριτών φυκιών με κυκλική υπερηχητική σύνθλιψη με ανυψωτικό αέρα από sargasso βρήκε ότι το υπερηχητικό κύμα μπορούσε να φτάσει τον ρυθμό εκχύλισης πολυσακχαριτών 100 ℃ για 4 ώρες, ο οποίος ήταν σημαντικά υψηλότερος από αυτόν των 80 ℃ για 4 ώρες. Συγκρίνοντας την εκχύλιση πολυσακχαριτών σε Salvia officinalis L. με και χωρίς υπερήχους, η υπερηχητική εκχύλιση είναι επίσης μια αποτελεσματική μέθοδος για ενισχυμένη εκχύλιση.