Ultraskaņas ekstrakcijas princips

Ultraskaņas ekstrakcijas princips

Ultraskaņa (frekvence no 20 kHz līdz 1 MHz) ir mehānisks vilnis, kam nepieciešams izplatīt enerģijas nesēju.

Ultraskaņas ekstrakcijas princips ir izmantot ultraskaņas viļņu kavitācijas efektu, mehānisko efektu un termisko efektu, lai ekstraktu parauga ķīmisko sastāvu, palielinot vidējo molekulu kustības ātrumu un palielinot barotnes caurlaidību. Tālāk sniegts piemērs ķīniešu augu izcelsmes zālēm:

(1) Kavitācijas efekts Kopumā daži mikroburbāli izšķīst vairāk vai mazāk vidē. Šie burbuļi vibrē ultraskaņas viļņu darbības laikā. Kad skaņas spiediens sasniedz noteiktu vērtību, burbuļi palielinās, pateicoties mērķtiecīgai difūzijai, veidojot rezonanses dobumu. Un tad pēkšņi aizvērās, tas ir ultraskaņas kavitācijas efekts. Kad burbulis ir aizvērts, tas rada vairāku tūkstošu atmosfēru ap to, veidojot mikrokoku, kas var izraisīt auga šūnu sienas un visa organisma plīsumu, un viss pārrāvuma process tiek pabeigts tūlīt, kas ir labvēlīgs aktīvās sastāvdaļas izšķīdināšanai.

(2) Mehāniskā iedarbība Ultraskaņas viļņu izplatīšanās vidē var izraisīt vidēja daļiņu vibrāciju to izplatīšanās telpā, tādējādi palielinot barotnes izplatīšanos un izplatīšanos, kas ir ultraskaņas viļņu mehāniskā iedarbība. Ultraskaņas viļņi pavairošanas procesā rada sava veida radiācijas spiedienu, kas plešas gar skaņas viļņu virzienu, kam ir spēcīga destruktīva iedarbība uz materiālu, kas var deformēt šūnu audus un denaturēt augu proteīnu. Tajā pašā laikā tas var arī nodrošināt dažādus paātrinājumus. Un vidējo molekulu ātrums ir daudz ātrāks nekā suspensijas molekulu ātrums. Tādējādi starp abiem rodas berze, kas var depolimerizēt biomolekulas, lai aktīvās sastāvdaļas uz šūnu sienas izšķīst šķīdinātājā ātrāk.

(3) Termiskā iedarbība Tāpat kā citi fiziskie viļņi, ultraskaņas viļņu izplatīšanās vidē ir arī enerģijas izplatīšanas un difūzijas process. Tas nozīmē, ka ultraskaņas viļņu izplatīšanas laikā akustiskā enerģija pastāvīgi tiek absorbēta vidē, un barotne to absorbē. Visa vai lielākā daļa enerģijas tiek pārvērsta siltuma enerģijā, kas izraisa pašas vides un zāļu audu temperatūras paaugstināšanos, kas palielina zāļu aktīvās vielas izšķīdināšanas ātrumu. Tā kā akustiskās enerģijas absorbcijas izraisītā zāļu audu iekšējā temperatūras palielināšanās ir tūlītēja, ekstrahētā komponenta bioloģisko aktivitāti var saglabāt nemainīgu.