超聲波循環(huán)提取技術(shù),是中國(guó)科學(xué)院的科研人員針對(duì)我國(guó)目前在天然產(chǎn)物提取過(guò)程中存在的突出問(wèn) 題,--在海洋“863”和國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目的支持下,研究開(kāi)發(fā)出的具有自由知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的專利技術(shù),是將超聲波強(qiáng)化提取技術(shù)運(yùn)用 在傳統(tǒng)天然產(chǎn)物提到生產(chǎn)領(lǐng)域中的革命性技術(shù)突破。
超聲波具有“空化現(xiàn)象”,“機(jī)械振動(dòng)”以及“熱效應(yīng)”等特性。“空化現(xiàn)象”可產(chǎn)生瞬間幾千個(gè)壓力,使提取 介質(zhì)的微小氣泡壓縮、爆裂、破碎被提取原料和細(xì)胞壁,加速天然藥用成份的溶出,“機(jī)械振動(dòng)”和“熱效應(yīng)”進(jìn)一步強(qiáng)化了溶出成份的擴(kuò)散,使藥用成份在提取介 質(zhì)中快速達(dá)到濃度平衡,可大大縮短提取成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,是當(dāng)前浸出提取中最具前途的一項(xiàng)優(yōu)秀技術(shù)。。
下面談一談超聲波循環(huán)提取技 術(shù)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。
一、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在中藥材精深加工中的應(yīng)用
超聲波循環(huán)提取技術(shù)和裝置目前已經(jīng)成功用于數(shù)十種中藥材原料中天然產(chǎn)物的提取,部份結(jié)果如下:
l、萜類、內(nèi)酯類
用HF-2B(實(shí)驗(yàn)室用“弘祥隆”超聲波循環(huán)提取機(jī))提取青蒿素,實(shí)驗(yàn)條件下,較常規(guī)提取方法青蒿素回收率提高25%以上,提取時(shí)間縮短為20分鐘,石 油醚回收率達(dá)到90%。
2、黃酮
40度時(shí)用HF-50G型循環(huán)超 聲波提取機(jī)提取銀杏黃酮30分鐘,提取率為91.6%,高于常規(guī)100度水煮6小時(shí)的銀杏黃酮提取率。
蜂膠黃酮提取時(shí),常規(guī)浸提48小時(shí),提取率36%;用超聲波循環(huán)提取機(jī)室溫提取30分鐘,提取率為41.8%。
30度條件下,用超聲波 循環(huán)提取機(jī)50%乙醇提取淫羊霍30分鐘,黃酮提取率87%。
3.生物堿
用超聲波循環(huán)提取機(jī)以1/1000酸水 提取砂生槐中總生物堿,室溫超聲提取兩次,提取率超過(guò)85%;比常溫浸提4--6小時(shí)/次,提取三次效果更好。
4、甙類
從肉蓯蓉用甲醇提取肉蓯蓉甙類物質(zhì)時(shí),用超聲波循環(huán)提取機(jī)提取30分鐘與常規(guī)浸提24小時(shí)和80度回流5小時(shí)肉蓯蓉甙提取率相當(dāng)。
5、多糖
用超聲波循環(huán)提取機(jī)從海帶中提取硫酸酯多糖時(shí),30度下提取20分鐘,即可達(dá)到100度水煮法提取5小時(shí)相同的硫酸酯多糖提 取率。
6、茶多酚
從茶葉中提取茶多酚和兒茶酚,超聲波常溫提取10分鐘,茶多酚及兒茶酚的總量100度水提取 30分鐘提高40%以上,所得茶多酚及兒茶酚樣品的性狀無(wú)差別,也不改變茶多酚及兒茶酚各組分的結(jié)構(gòu)。
7、溶劑在漿萃取耦合集成提取 純化
用超聲波循環(huán)提取機(jī)進(jìn)行溶劑在漿萃取硫酸脂多糖,在室溫下,超聲作用時(shí)間30分鐘,多糖萃取率可達(dá)92%以上,多糖中巖藻糖含量 35%,一步達(dá)到醫(yī)藥用多糖要求,成本僅為常規(guī)提取的四分之一左右。
8、其它
花椒用75%乙醇煮提8小時(shí)吸光度 為2.274;用超聲波循環(huán)提取機(jī)室溫提取30分鐘,吸光度為1.993,提取40分鐘,吸光度為2.053。
二、 超聲波循環(huán)提取技術(shù)在油料精深加工中的應(yīng)用
超聲波循環(huán)提取技術(shù)在油料精深加工中亦具有諸多優(yōu)勢(shì),在多種油料加工中 可替代傳統(tǒng)加工方式,降低加工成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
l、超聲波循環(huán)提取在植物油提取上的應(yīng)用
使用超聲提取,超聲波空化作用可產(chǎn)生微聲流,能有效打破邊界層,大大加快擴(kuò)散速度,有效地提高提出速度2—10倍。方法簡(jiǎn)便、出油率高、油味純正、色澤 清亮、生產(chǎn)周期短、不用加熱、有效成份不被破壞等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還可以進(jìn)行其它有用成分的綜合提取,顯著地提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2、 超聲波循環(huán)提取在芳香油提取上的應(yīng)用
芳香油的提取目前大多采用水蒸氣蒸餾法,提取過(guò)程中芳香油易發(fā)生氧化、聚合、 熱解等,造成香氣損失,香料提出率低。采用超聲波強(qiáng)化提取,可顯著提高芳香油提取率。使之香氣更醇正,更持久。
3、 超聲波循環(huán)提取技術(shù)在動(dòng)物油加工上的應(yīng)用
將動(dòng)物脂肪熔煉從而提取動(dòng)物油的方法獲得的油脂易焦化并出油率低。使用超 聲提取方法可在極短時(shí)間內(nèi)(2一10分鐘)能使動(dòng)物油脂游離出來(lái),而且油脂內(nèi)所含維生素不會(huì)遭到破壞,油脂清澈。
三、 超聲波循環(huán)提取技術(shù)在糖料精深加T中的應(yīng)用
從甜菜中提取糖,使用超聲提取方法可使提取時(shí)間縮短一半,產(chǎn)量提高 12-14%,糖份提取速度可提高78%。
四、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在水果蔬菜精深加工中的應(yīng)用
超聲波有利于漿的進(jìn)一步細(xì)化,使汁液中的果膠降解,果汁粘性降低,從而可以提高汁液的產(chǎn)量、質(zhì)量和過(guò)濾速度,同時(shí),由于經(jīng)過(guò)超聲波處理后使植物細(xì)胞被破 碎,顯著地提高了人體及動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)成份的消化吸收率。
五、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在茶葉精深加T中的應(yīng)用
生產(chǎn)速溶茶時(shí)在60度下應(yīng)用超聲波提取,提出率比用噴霧干燥提高近20%,而且大部分有效部分在超聲波處理頭10分鐘內(nèi)已被全部提取出來(lái)。
六、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在糧食類精深加工中的應(yīng)用
使用超聲波提取技術(shù)可以從米糠、麥麩、大豆、 玉米胚芽等中提取高附加值成分,利用超聲處理使豆乳蛋白含量提高6.6%,豆乳干物質(zhì)重量提高11.6%。超聲波提取技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)大豆制品及現(xiàn)代加工新產(chǎn) 品,如豆奶、速溶豆粉及分離蛋白、濃縮蛋白等產(chǎn)品的生產(chǎn)均具有提高蛋白含量、增加得率的效用。
超聲波在酒的加工中也有很好的作用。用 超聲波加高頻電磁波,可使酒的老熟時(shí)間縮短、節(jié)約酒花、對(duì)酒醇化處理也有較好的效果。
七、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在無(wú)公 害農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用
無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)必須提取農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留、有害重金屬物質(zhì)和其它有害成份,以作為檢測(cè)樣 品,使用超聲波提取法比常規(guī)方法更方便、迅速,提取所得成份要比常規(guī)方法多。
八、超聲波循環(huán)提取技術(shù)在其它方面的應(yīng)用
超聲波循環(huán)提取技術(shù)應(yīng)用在花粉細(xì)胞破壁技術(shù)上,與其它現(xiàn)有方法相比,具有時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),破壁率可以滿 足生產(chǎn)工藝上的要求,可極大地降低生產(chǎn)成本。
從小牛的皺胃中提取皺胃酶,應(yīng)用超聲提取在40分鐘時(shí),可達(dá)到最高活性,同時(shí)發(fā)現(xiàn)超聲對(duì) 皺胃酶原具有一定的激活作用。
果蔬漿體的乳化:食品(如巧克力、果醬、色拉油、調(diào)味品)生產(chǎn)中采用循環(huán)超聲波設(shè)備進(jìn)行乳化、細(xì)化,能 極大地縮短生產(chǎn)周期,而且口味、質(zhì)量都較機(jī)械或化學(xué)方法更佳。
超聲波循環(huán)提取技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域如此廣闊,廣泛地在中藥、保健品、化妝 品、超微及納米顆粒等領(lǐng)域的企業(yè)生產(chǎn)、小試及中試,還在超聲分散、乳液制備、緩釋藥物超微膠囊制備等領(lǐng)域發(fā)揮著它先進(jìn)的作用。