超聲波提取技術(shù)應(yīng)用

1、超聲波輔助提取技術(shù)的應(yīng)用摘要摘要：綜述了超聲波提取技術(shù)的原理、特點(diǎn)，全面總結(jié)了有關(guān)超聲波技術(shù)在活性成分提取中的應(yīng)用，為進(jìn)一步研究超聲波提取技術(shù)提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：超聲波提取技術(shù)；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(dòng)波的形式傳播的一種機(jī)械能量。超聲波輔助提取技術(shù)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(jìn)入溶劑中，得到多成分混合的提取液，再將提取液以適當(dāng)方法分開(kāi)、精制、純化處理，最

2、后得到所需單體化學(xué)成分的一項(xiàng)新技術(shù)。超聲輔助提取技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)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(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行綜述。1超聲提取的原理1.1空化效應(yīng)空化效應(yīng)是超聲提取的主要?jiǎng)恿ΑＲ后w中往往存在一些真空或含有少量氣體或蒸汽的小泡，當(dāng)一定頻率的大量超聲波作用在液體時(shí)，尺寸適宜的小泡能產(chǎn)生共振現(xiàn)象，它們?cè)诼暡ǖ南∈桦A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(guò)程中，能夠產(chǎn)生幾千攝氏度

3、的高溫和幾千個(gè)大氣壓的高壓沖擊波，這就是空化現(xiàn)象。這種強(qiáng)烈的沖擊作用能使物料破碎，也能造成生物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂從而加速細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。1.2機(jī)械效應(yīng)超聲在傳播過(guò)程中，會(huì)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)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(jī)械效應(yīng)。對(duì)于中藥提取過(guò)程，這種機(jī)械效應(yīng)包括簡(jiǎn)單的騷動(dòng)效應(yīng)和溶劑與藥材組織之間的摩擦。這種騷動(dòng)效應(yīng)可使蛋白質(zhì)變性，細(xì)胞組織變形；而超聲波引起的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的加速度與超聲波振動(dòng)頻率的平方成正

4、比，有時(shí)超過(guò)重力加速度的數(shù)萬(wàn)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(yuǎn)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(kāi)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(duì)熱敏性化合物的破壞，能源消耗少。2.5應(yīng)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(dāng)然，超聲提取除了以上五項(xiàng)特點(diǎn)之外，還有操作簡(jiǎn)單易行、綜合經(jīng)濟(jì)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(diǎn)。超聲波提取是一種替代傳統(tǒng)浸取，實(shí)現(xiàn)高效、快速、環(huán)保、節(jié)能的現(xiàn)代高新技術(shù)之一。3超聲波提取技術(shù)的應(yīng)用目前，超聲波提取法在提取生物有效成分的應(yīng)用中越來(lái)越普遍，被廣泛用來(lái)提取多糖、黃酮及生物堿類(lèi)物質(zhì)。3.1多糖類(lèi)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(jìn)行，對(duì)各種多糖結(jié)構(gòu)的破

6、壞作用較小，目前也被普遍使用。現(xiàn)已經(jīng)采用超聲波提取技術(shù)成功提取的多糖主要包括：板藍(lán)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(mèng)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(dá)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(shí)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(lèi)物質(zhì)的提取黃酮類(lèi)物質(zhì)由于其優(yōu)良的抗氧化性能受到許多學(xué)者的關(guān)注，超聲波提取這一先進(jìn)的技術(shù)也被運(yùn)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?jǐn)?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