پردازنده مایع التراسونیک مقیاس آزمایشگاهی با ژنراتور دیجیتال

پردازشگر مایع اولتراسونیک در مقیاس آزمایشگاهی با توان بالا 20 کیلوهرتز

پارامتر

مقدمه:

شکست سلولی با اولتراسونیک یک روش موثر برای تخریب ساختار سلولی است. این اثر می تواند برای استخراج مواد درون سلولی استفاده شود. به عنوان مثال، نشاسته از ماتریکس سلولی استخراج می شود. امواج فراصوت فشارهای متناوب بالا و پایین را در مایعات در معرض ایجاد می کنند. در طول چرخه فشار پایین، امواج فراصوت حباب های خلاء کوچکی در مایع ایجاد می کنند. در طول چرخه فشار بالا، حباب های خلاء کوچک به شدت می ترکند. این پدیده کاویتاسیون نامیده می شود. فروپاشی حباب های کاویتاسیون باعث ایجاد نیروهای برشی هیدرودینامیکی قوی می شود. نیروی برشی می تواند الیاف و مواد رشته ای را به ذرات سلولی تجزیه کرده و ساختار دیواره سلولی را از بین ببرد. این امر باعث آزاد شدن مواد درون سلول، مانند نشاسته و قند، در مایع می شود.
استخراج با اولتراسونیک از اثرات چند مرحله ای مانند اثر تنش کاویتاسیون قوی، ارتعاش مکانیکی، اثر اختلال، شتاب بالا، امولسیون، انتشار، خرد کردن و هم زدن ناشی از فشار تابش اولتراسونیک استفاده می کند، فرکانس و سرعت مولکول های مواد را افزایش می دهد و نفوذ حلال را افزایش می دهد. قدرت نفوذ، مواد هدف را به حلال تسریع می کند و استخراج را تسهیل می کند.

کاربرد:

کاربرد در استخراج
ماده مؤثره در تنباکو ارزش بالایی در کشاورزی و پزشکی دارد. استفاده از فناوری استخراج اولتراسونیک می تواند ماده مؤثره در تنباکو را به طور موثر استخراج کند. در این تحقیق کاربردی، محققان عمدتاً اثرات غلظت استخراج کننده، نسبت جامد به مایع، زمان استخراج و دمای اولتراسونیک را بر راندمان استخراج مؤلفه ها مورد بررسی قرار دادند. تجزیه و تحلیل مقایسه ای نشان می دهد که اثر استخراج اولتراسونیک به طور قابل توجهی بهتر از استخراج رفلاکس حرارتی است (که دومی فقط 84.79٪ است).
کاربرد استخراج پلی ساکارید Lycium barbarum
فرآیند استخراج پلی ساکاریدهای Lycium barbarum با استفاده از استخراج اولتراسونیک، محتوای پلی ساکاریدهای Lycium barbarum با استفاده از رنگ سنجی اسپکتروفتومتری اندازه گیری شد و فرآیند استخراج پلی ساکاریدهای Lycium barbarum با استخراج آب به کمک اولتراسونیک به طور سیستماتیک از طریق آزمایش متقاطع مورد مطالعه قرار گرفت و فرآیند بهینه تعیین شد، یعنی: در دمای 50 درجه سانتیگراد، نسبت 1:60 ماده به آب، خیساندن به مدت 2.5 ساعت، استخراج اولتراسونیک به مدت 5 دقیقه.

کاربرد در استخراج لیکوپن
محققان از شرایط فناوری استخراج اولتراسونیک برای لیکوپن استفاده کردند. شرایط فرآیند بهینه تعیین شد: توان خروجی اولتراسونیک 320 وات، حلال استخراج استر معطر، زمان استخراج 6 دقیقه، هر زمان تابش 3 ثانیه، نسبت جامد به مایع 1: 2، و سطح استخراج دو بود. نرخ استخراج کل رنگدانه 96.83٪ بود [

کاربرد فلاونوئیدهای کل در هسته دانه لوتوس
با استفاده از هسته دانه لوتوس به عنوان ماده آزمایشی، محلول اتانول به عنوان عامل استخراج، روش استخراج اولتراسونیک، آزمایش تک عاملی و آزمایش متعامد L9 (34) برای مطالعه غلظت اتانول، زمان استخراج، نسبت ماده به مایع و دمای استخراج بر نرخ استخراج فلاونوئید کل انجام شد. نتایج نشان می دهد که عامل اصلی مؤثر بر نرخ استخراج فلاونوئیدهای کل در دانه لوتوس غلظت اتانول است، سپس دمای استخراج، نسبت ماده به مایع و زمان استخراج اولتراسونیک. شرایط استخراج بهینه عبارتند از: غلظت اتانول 60٪، دمای استخراج 70 درجه سانتیگراد، و ماده مایع. نسبت 1: 24 گرم در میلی لیتر، زمان استخراج اولتراسونیک 30 دقیقه، و نرخ استخراج فلاونوئیدهای کل به دست آمده تحت این شرایط 10.86 میلی گرم در گرم است.

کاربرد در استخراج چربی
میدان اولتراسونیک نه تنها می تواند فرآیند استخراج مواد را توسط سیالات معمولی تقویت کند، بلکه می تواند فرآیند استخراج مواد را در حالت های فوق بحرانی نیز تقویت کند. چن جون و همکاران مطالعه آزمایشی بر روی فرآیند استخراج سیال CO2 فوق بحرانی تقویت شده با اولتراسونیک انجام دادند. روغن جوانه گندم از جوانه مالت استخراج شد. پس از اضافه شدن استخراج سیال فوق بحرانی به میدان اولتراسونیک، نرخ استخراج روغن جوانه گندم بدون ایجاد تخریب روغن جوانه گندم حدود 10٪ افزایش یافت. استخراج اولتراسونیک در تحقیق و کاربرد استخراج روغن بسیار فعال است. آزمایشات و کاربردهای انجام شده شامل استخراج روغن انیس ستاره ای، روغن بادام، روغن میخک، روغن پریلا و روغن گل پامچال عصر است.

کاربرد در استخراج پروتئین
استخراج پروتئین با اولتراسونیک نیز اثرات قابل توجهی دارد. به عنوان مثال، پروتئین سویا از جنین مواد سویا بدون چربی فرآوری شده با روش های هم زدن معمولی استخراج می شود، به ندرت به 30٪ کل محتوای پروتئین می رسد و استخراج جزء پروتئین 7S ناپایدار حرارتی دشوار است. با این حال، جنین ذکر شده در بالا می تواند برای پودر کردن پروتئین آن در آب استفاده شود، 80٪ پروتئین را مایع کند و جزء پروتئین 7S پایدار حرارتی را استخراج کند. لیانگ هانهوا و همکاران مجموعه ای از آزمایشات را بر روی تیمار اولتراسونیک پالپ سویا با غلظت های مختلف، پالپ سویای حرارت دیده قبل از آسیاب و تفاله سویای جدا شده انجام دادند. نتایج نشان داد که در مقایسه با شیر سویا تیمار نشده، محتوای پروتئین شیر سویا افزایش قابل توجهی داشت، دامنه افزایش 12٪ تا 20٪ بود، که نشان می دهد تیمار اولتراسونیک نرخ استخراج پروتئین را بهبود بخشیده است. نقش. تیمار اولتراسونیک همچنین می تواند دمای جداسازی پالپ را افزایش داده و ویسکوزیته پالپ را کاهش دهد. می توان از آن برای تولید مستقیم محصولات شیر سویا با غلظت بالا (پروتئین بالا) استفاده کرد.

کاربرد در استخراج پلی ساکاریدها
پلی ساکاریدهای خام Paeonia lactiflora از غده Paeonia lactiflora استخراج شد. مقایسه روش های مختلف استخراج نشان داد که تیمار اولتراسونیک در دمای اتاق ایده آل ترین روش استخراج بود. استخراج پلی ساکاریدها از اجسام میوه ای Flammulina velutipes با اولتراسوند قابل تقویت است تا نرخ استخراج پلی ساکارید را 76.22٪ افزایش دهد. جین شنگینگ و همکاران از آب داغ اولتراسونیک برای استخراج پلی ساکاریدهای Tremella استفاده کردند، نرخ استخراج 5٪ بیشتر از روش آنزیمی بود و زمان استخراج به طور قابل توجهی کوتاه شد. یو شوجوان و همکاران مطالعه سیستماتیکی را بر روی مکانیسم، طرح بهینه سازی، و اجزا و ساختارهای محصولات تخریب شده پلی ساکاریدهای Ganoderma lucidum استخراج شده با روش های آنزیمی کاتالیز شده با اولتراسوند انجام دادند. در مقایسه با فرآیند، عملیات استخراج تقویت شده با اولتراسونیک ساده است، نرخ استخراج بالا است و هیچ گونه اتلاف مواد و هیچ گونه واکنش جانبی در فرآیند واکنش رخ نمی دهد.
تحقیق در مورد استخراج پلی ساکاریدهای جلبک دریایی با استفاده از خرد کردن اولتراسونیک سارگاسوم با بالابرنده هوای چرخه ای نشان داد که موج اولتراسونیک می تواند به نرخ استخراج پلی ساکارید 100 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت برسد که به طور قابل توجهی بالاتر از 80 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت بود. با مقایسه استخراج پلی ساکاریدها در Salviaofficinalis L. با و بدون اولتراسوند، استخراج اولتراسونیک نیز یک روش موثر برای استخراج تقویت شده است.