超聲破碎提取中藥萃取設備精油提取 提取率高
一、中藥提取工藝原理
1. 超聲波作用機理
超聲波是指頻率為20KHz-50MHz左右的機械波,需要能量載體一介質(zhì)來進行傳播。超聲波在傳遞過程中存在著正負壓交變周期,在正相位時,對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓,增加介質(zhì)原來的密度;負相位時,介質(zhì)分子稀疏、離散,介質(zhì)密度減小。也就是說,超聲波并不能使樣品內(nèi)的分子產(chǎn)生極化,而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用,導致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長和爆破壓縮,從而使固體樣品分散,增大樣品與提取溶劑之間的接觸面積,提高目標物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率。
1.1 超聲波效應
杭州聲暉超聲波提取中藥材的*性,是基于超聲波的特殊物理性質(zhì),主要通過壓電換能器產(chǎn)生快速機械振動波來減少目標萃取物與樣品之間的作用力,從而實現(xiàn)固液分離。
(1) 加速介質(zhì)質(zhì)點運動。高于20KHz頻率的超聲波連續(xù)介質(zhì)(例如水)中傳播時,根據(jù)惠更斯波動原理,在其傳播的波陣上將引起介質(zhì)質(zhì)點(包括藥材中藥效成分的質(zhì)點)的運動,使介質(zhì)質(zhì)點運動獲得巨大的加速和動能。質(zhì)點的加速度經(jīng)計算一般可達重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點上而獲得巨大的加速度和動能,藥材基體才能迅速逸出,游離于水中。
(2) 空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應”,“空化效應”不斷產(chǎn)生內(nèi)部壓力達到上千個大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強大沖擊波作用在中藥材上,使其中不屬于藥物有效成分的物質(zhì)被分離出來,從而加速藥物有效成分的浸出提取。
(3) 熱效應。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,如乳化、擴散、擊碎、化學效應等,這些作用也促進了植物體中有效成分的溶解,促使藥物有效成分進入介質(zhì),并與介質(zhì)充分混合,加快子提取過程的進行,并提高了藥物有效成分的提取率。
1.2 超聲波提取的特點
(1) 超聲波提取時不需加熱,避免了中藥常規(guī)煎煮法、回流法長時間加熱對有效成分的不良影響,適用于對熱敏物質(zhì)的提?。煌瑫r,由于其不需加熱,因而也節(jié)省了能源。
(2) 超聲波提取提高了藥物有效成分的提取率,節(jié)省了原料藥材,有利于中藥資源的充分利用,提高了經(jīng)濟效益。
(3) 超聲波提取是一個物理過程,在整個浸提過程中無化學反應發(fā)生,不影響大多數(shù)藥物有效成分的活性。
(4) 提取物有效成分含量高,有利于進一步精制。
1.3 中藥萃取出膏率與時間控制
超聲波在中藥萃取中的原理是把大塊的粒子震碎成小粒子,有利于溶解,但不會提高物質(zhì)本身的溶解度。基本上*初的一段時間超聲波可起到加強中藥成分的顯著溶解,再多的時間意義不大,也不會再有明顯效果。另外,杭州聲暉超聲波在中藥提取中的作用與提取次數(shù)和人為的控制時間相關(guān)。
2. 超聲波振動系統(tǒng)組成
超聲破碎提取中藥萃取設備精油提取處理系統(tǒng)主要由超聲波驅(qū)動電源和超聲波發(fā)射頭兩部分組成,通過電纜連接。
超聲波提取法和傳統(tǒng)提取法效果對比分析
二、技術(shù)指標
設備型號 | SH-SHX10 | SH-SHX20 | SH-SHX30 |
輸入 | 380V±10V,50HZ | ||
工作頻率 KHz | 20 | ||
處理量L/H | 60-180 | 定制 | |
振子工具頭材質(zhì) | 鈦合金 | ||
聲強范圍W/cm? | 4.0-4.5 | 3.0-3.8 | |
反應釜類型 | U型管道 | 罐體 | 管道 |
控溫方式 | 夾套水冷 | ||
反應釜材質(zhì) | 304/316L | ||
擴展方式 | 串聯(lián)/并聯(lián) | 并聯(lián) | 串聯(lián) |
遠程控制(可擴240個點) | 可選 | ||
工作模式設定 | 間歇/連續(xù) |
三、功能優(yōu)點
1、應用超聲波提取技術(shù),提取率高、時間短、均一性好;
2、實現(xiàn)低、常、高溫可監(jiān)、可調(diào)、可控;
3、全密封防爆、可使用水、乙醇、石油醚等各種提取溶媒;
4、的電氣控制系統(tǒng)可保證超聲波系統(tǒng)長時間連續(xù)工作;
5、可采用電加熱或蒸汽加熱方式;
6、可配攪拌器或循環(huán)泵,使物料和溶劑更充分的置換;
7、此設備可在原有罐釜基礎(chǔ)上進行改裝;
8、操作方便、工序簡單;
9、超聲提取,提取時間顯著縮短,提取得率大幅提高;
10、提取溫度任意設定,實現(xiàn)低、常、高溫可監(jiān)、可調(diào)、可控;
11、適用各種有機溶劑,可進行各種中藥和天然產(chǎn)物的提??;
電氣控制和保護技術(shù),保障了設備長時間安全運行的性能;