超聲波萃取原理

超聲對萃取的強化作用zui主要的原因是空化效應(yīng)[1]即存在于液體中的微小氣泡,在超聲場的作用下被激活,表現(xiàn)為泡核的形成、振蕩、生長、收縮乃至崩潰等一系列動力學(xué)過程,及其引發(fā)的物理和化學(xué)效應(yīng).氣泡在幾微秒之內(nèi)突然崩潰,可形成高達(dá)5000K以上的局部熱點,壓力可達(dá)數(shù)十乃*百個兆帕,隨著高壓的釋放,在液體中形成強大的沖擊波(均相)或高速射流(非均相),其速度可以達(dá)100m/s.伴隨超聲空化產(chǎn)生的微射流、沖擊波等機(jī)械效應(yīng)加劇了體系的湍動程度,加快相相間的傳質(zhì)速度.同時,沖擊流對動植物細(xì)胞組織產(chǎn)生一種物理剪切力,使之變形、破裂、并釋放出內(nèi)含物,從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)有效成分的溶出.另外,超聲波的熱作用和機(jī)械作用也能促進(jìn)超聲波強化萃取[2].超聲波在媒質(zhì)質(zhì)點傳播過程中其能量不斷被媒質(zhì)質(zhì)點吸收變成熱能,導(dǎo)致媒質(zhì)質(zhì)點溫度升高,加速有效成分的溶解.超聲波的機(jī)械作用主要是超聲波在介質(zhì)中傳播時,在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點的交替壓縮和伸長,使介質(zhì)質(zhì)點運動,從而獲得巨大的加速度和動能.巨大的加速度能促進(jìn)溶劑進(jìn)入提取物細(xì)胞,加強傳質(zhì)過程,使有效成分迅速逸出.

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