超聲波提取技術應用

1、超聲波輔助提取技術的應用摘要摘要：綜述了超聲波提取技術的原理、特點，全面總結(jié)了有關超聲波技術在活性成分提取中的應用，為進一步研究超聲波提取技術提供參考。關鍵詞關鍵詞：超聲波提取技術；活性成分超聲波是一種在水等介質(zhì)和人體中具有良好穿透性的、以震動波的形式傳播的一種機械能量。超聲波輔助提取技術主要是依據(jù)物質(zhì)中有效成分的存在狀態(tài)、極性、溶解性等在超聲波作用下快速地進入溶劑中，得到多成分混合的提取液，再將提取液以適當方法分開、精制、純化處理，最

2、后得到所需單體化學成分的一項新技術。超聲輔助提取技術已經(jīng)廣泛應用于天然藥物中各種有效成分的提取分離，并取得了很好的效果。本文就超聲波提取技術及其應用進行綜述。1超聲提取的原理1.1空化效應空化效應是超聲提取的主要動力。液體中往往存在一些真空或含有少量氣體或蒸汽的小泡，當一定頻率的大量超聲波作用在液體時，尺寸適宜的小泡能產(chǎn)生共振現(xiàn)象，它們在聲波的稀疏階段迅速脹大，在聲波的壓縮階段又被絕熱壓縮，直至湮滅。小泡在湮滅過程中，能夠產(chǎn)生幾千攝氏度

3、的高溫和幾千個大氣壓的高壓沖擊波，這就是空化現(xiàn)象。這種強烈的沖擊作用能使物料破碎，也能造成生物細胞壁及整個生物體破裂從而加速細胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴散及溶解。1.2機械效應超聲在傳播過程中，會引起介質(zhì)質(zhì)點交替的壓縮與伸張，構(gòu)成了壓力的變化，這種壓力的變化將引起機械效應。對于中藥提取過程，這種機械效應包括簡單的騷動效應和溶劑與藥材組織之間的摩擦。這種騷動效應可使蛋白質(zhì)變性，細胞組織變形；而超聲波引起的介質(zhì)質(zhì)點的加速度與超聲波振動頻率的平方成正

4、比，有時超過重力加速度的數(shù)萬倍，由于溶劑和藥材組織獲得的加速度不同，即溶劑分子的速度遠大于藥材組織的速度，從而使它們之間產(chǎn)生摩擦，這種力量足以斷開兩碳原子之鍵，使生物分子解聚，使中藥材中的有效成分溶解于溶劑之中。用水蒸餾提取法、微波輔助水蒸餾提取法和超聲提取法提取大蒜中的揮發(fā)油，發(fā)現(xiàn)3種方法所得揮發(fā)油的得率和性質(zhì)不盡相同，但超聲提取法提取溫度低，減少了對熱敏性化合物的破壞，能源消耗少。2.5應用廣泛超聲提取法不受成分極性、分子量大小的限

5、制，適用于絕大多數(shù)有效成分的提取。當然，超聲提取除了以上五項特點之外，還有操作簡單易行、綜合經(jīng)濟效益顯著、提取料液雜質(zhì)少、有效成分易于分離純化等特點。超聲波提取是一種替代傳統(tǒng)浸取，實現(xiàn)高效、快速、環(huán)保、節(jié)能的現(xiàn)代高新技術之一。3超聲波提取技術的應用目前，超聲波提取法在提取生物有效成分的應用中越來越普遍，被廣泛用來提取多糖、黃酮及生物堿類物質(zhì)。3.1多糖類物質(zhì)的提取天然植物中含有豐富的多糖。超聲波提取因其可在低溫下進行，對各種多糖結(jié)構(gòu)的破

6、壞作用較小，目前也被普遍使用?，F(xiàn)已經(jīng)采用超聲波提取技術成功提取的多糖主要包括：板藍根多糖、苜蓿多糖、天麻多糖、米糠多糖、黃芪多糖、玉米須多糖、仙人掌多糖、人參多糖、松仁多糖、黑果枸杞多糖、地黃多糖、馬齒莧多糖、菠蘿皮果膠等。張夢娟等[7]采用超聲波提取法從天麻中提取天麻多糖，得率可達32.78%。孫俊等[8]采用超聲波提取南瓜多糖，粗多糖得率為6.45%。ZdenaHromdkov等[9]比較了用傳統(tǒng)方法和超聲提取法提取玉米芯中的水溶性

7、木聚糖，發(fā)現(xiàn)用NaOH溶液作為提取溶劑，用超聲提取法可在較短時間內(nèi)、較低的堿質(zhì)量濃度和較低溫度下獲得較高的提取效率，并且超聲法獲得的木聚糖的生物活性要高于常規(guī)方法。3.2黃酮類物質(zhì)的提取黃酮類物質(zhì)由于其優(yōu)良的抗氧化性能受到許多學者的關注，超聲波提取這一先進的技術也被運用到黃酮的提取中。MauricioARostagno等[10]用超聲法提取大豆異黃酮，發(fā)現(xiàn)用體積分數(shù)50%的乙醇做溶劑，在60℃下提取20min便可獲得最佳的提取效率。王延