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濟(jì)寧科強(qiáng)超聲檢測儀器有限公司
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閱讀：23發(fā)布時間：2025-7-18
超聲波提取法，又稱超聲波萃取法，是一種通過超聲波設(shè)備輔助提取的技術(shù)方法，超聲波提取設(shè)備主要有臺式超聲波提取機(jī)、小型實(shí)驗(yàn)型超聲波提取器、超聲波中藥提取罐、超聲波提取管、超聲波提取機(jī)震板等，超聲波提取設(shè)備和超聲波清洗機(jī)原理大致相同，是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)，空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動速度、增大介質(zhì)的穿透力以實(shí)現(xiàn)清洗和提取生物有效成分，和超聲波清洗機(jī)相比只不過具體效應(yīng)和應(yīng)用及儀器設(shè)計特點(diǎn)有所不同，下面就超聲波提取儀原理做簡單概述。
超聲波提取機(jī)圖片
超聲波提取原理
超聲波提取是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)，空化效應(yīng)和熱效應(yīng)和次級效應(yīng)。通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取和乳化有效成分。該儀器是由超聲波信號發(fā)生器（電源）產(chǎn)生的高頻振蕩信號通過換能器（振子）轉(zhuǎn)化成高頻機(jī)械振蕩并傳播到液體中，超聲波在液體中疏密相間地向前輻射并產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，這些氣泡在傳播過程中的負(fù)壓區(qū)形成、生長，而在正壓區(qū)迅速閉合，在這種被稱之為“空化效應(yīng)"。超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳播，這就是超聲波的機(jī)械效應(yīng)。和其它物理波一樣，超聲波在介質(zhì)中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴(kuò)散過程，即超聲波在介質(zhì)的傳播過程中，其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)吸收，介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能。此外，超聲波還可以產(chǎn)生許多次級效應(yīng)，如乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，這些作用也促進(jìn)了提取物（乳化物）中有效成分的溶解。
超聲波設(shè)備的三個效應(yīng)
（1）機(jī)械效應(yīng) 超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳播，這就是超聲波的機(jī)械效應(yīng)。超聲波在傳播過程中產(chǎn)生一種輻射壓強(qiáng)，沿聲波方向傳播，對物料有很強(qiáng)的破壞作用，可使細(xì)胞組織變形，植物蛋白質(zhì)變性；同時，它還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度，且介質(zhì)分子的運(yùn)動速度遠(yuǎn)大于懸浮體分子的運(yùn)動速度。從而在兩者間產(chǎn)生摩擦，這種摩擦力可使生物分子解聚，使細(xì)胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。專業(yè)超聲波提取設(shè)備的功率密度比超聲波清洗機(jī)器大得多。
（2）空化效應(yīng) 通常情況下，介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時，氣泡由于定向擴(kuò)散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應(yīng)。這種氣泡在閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細(xì)胞壁及整個生物體破裂，而且整個破裂過程在瞬間完成，有利于有效成分的溶出。超聲波的空化效應(yīng)是超聲波清洗器最主要的效應(yīng)之一。
（3）熱效應(yīng) 和其它物理波一樣，超聲波在介質(zhì)中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴(kuò)散過程，即超聲波在介質(zhì)的傳播過程中，其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)吸收，介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能，從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。
此外，超聲波還可以產(chǎn)生許多次級效應(yīng)，如乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，這些作用也促進(jìn)了植物體中有效成分的溶解，促使藥物有效成分進(jìn)入介質(zhì)，并于介質(zhì)充分混合，加快了提取過程的進(jìn)行，并提高了藥物有效成分的提取率。
超聲波清洗設(shè)備和超聲波提取設(shè)備異同點(diǎn)
超聲波清洗機(jī)既可以用來清洗還可以用來乳化，脫氣和輔助提取。嚴(yán)格意義上講超聲波清洗機(jī)并不是真正的提取機(jī)。下面就簡單的介紹一下超聲波清洗和提取的異同點(diǎn)：
1，相同點(diǎn)：
原理相同：超聲波清洗機(jī)和超聲波提取機(jī)都是利用超聲波空化效應(yīng)原理，超聲波振動在液體中傳播的音波壓強(qiáng)達(dá)到一個大氣壓時超聲波的音波壓強(qiáng)峰值就可達(dá)到真空或負(fù)壓，但實(shí)際上無負(fù)壓存在，因此在液體中產(chǎn)生一個很大的力，將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強(qiáng)反向達(dá)到時破裂，由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱為“空化"現(xiàn)象。這是，植物的細(xì)胞壁被瞬間高壓強(qiáng)烈沖擊而破壞。
組成部分相同：主體部分都是有超聲波發(fā)生器，超聲波換能器和不銹鋼組成。
2，不同點(diǎn)：
功率密度不同，超聲波提取要求的功率密度因不同的提取物而不同，一般是超聲波清洗機(jī)的4-6倍.
結(jié)構(gòu)形式不同，超聲波提取結(jié)構(gòu)比之超聲波清洗機(jī)要復(fù)雜的多，對功能的要求也要多得多。
造價不同，超聲波提取機(jī)是清洗機(jī)的好幾倍。
配置不同，超聲波提取往往還需要攪拌，過濾，和濃縮等。
KQC系列超聲波提取設(shè)備特性：
1、提取效率高
科強(qiáng)KQC系列超聲波提取機(jī)采用機(jī)械攪拌和超聲循環(huán)強(qiáng)化提取，提取時間短（常規(guī)方法的幾分之一到幾十分之一），工作效率高。
2、目標(biāo)提取物提取率高
由于采用超聲波破碎強(qiáng)化提取技術(shù)，使原料中的有效成份得以充分釋出，從而使目標(biāo)提取物的提取率提高。以從青蒿中提取為例，可以提高25%以上。
3、能耗低
小功能超聲波即可破碎提取大量物料，一般均在室溫下提取，無須大功率攪拌和耗費(fèi)大量加熱能源。單位物料處理量能耗較常規(guī)提取方法降低50%以上。
4、提取產(chǎn)品質(zhì)量高
由于提取溫度低，限度保持了物料中原有的各種成份（特別是各種熱敏性成份等），可達(dá)到提高藥效，減少用量的目的。同時，由于提取時間短使提取產(chǎn)品中其它無用的雜組份含量減少，提高了提取產(chǎn)品的品質(zhì)，為后續(xù)分離純化過程奠定了良好基礎(chǔ)。
5、適應(yīng)性廣
超聲提取不受成分極性、分子量大小的限制，適用于絕大多數(shù)種類中藥材和天然產(chǎn)物的提取，如生物堿、黃酮類化合物等的提取。
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