مختبر مقياس السائل المعالج بالموجات فوق الصوتية مع مولد الرقمية

معالج سائل بالموجات فوق الصوتية على نطاق مختبر بطاقة عالية 20kHz

المعلم

مقدمة:

تعتبر اضطرابات الخلايا بالموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة لتدمير بنية الخلية. يمكن استخدام هذا التأثير لاستخراج المواد داخل الخلايا. على سبيل المثال ، يتم استخراج النشا من مصفوفة الخلية.الموجات فوق الصوتية تنتج ضغوط عالية ومنخفضة متناوبة في السوائل المكشوفةأثناء دورة الضغط المنخفض، تنتج الموجات فوق الصوتية فقاعات فراغ صغيرة في السائل. أثناء دورة الضغط العالي، تنفجر فقاعات الفراغ الصغيرة بعنف.هذا الظهور يسمى التجويفإن انفجار فقاقيع التجويف يسبب قوى قشر هيدروديناميكية قوية. يمكن لقوة القشر تحطيم الألياف والمواد الليفية إلى جزيئات خلية وتدمير بنية جدار الخلية.هذا يطلق مواد داخل الخلية، مثل النشا والسكر، في السائل.
استخراج الموجات فوق الصوتية يستخدم التأثيرات متعددة المراحل مثل تأثير الإجهاد التجويفي القوي ، الاهتزاز الميكانيكي ، تأثير الاضطرابات ، التسارع العالي ، التبول ، الانتشار ،تأثيرات السحق والتحريك الناتجة عن ضغط الإشعاع بالموجات فوق الصوتية، زيادة تردد وسرعة جزيئات المواد وزيادة اختراق المذيب قوة اختراق تسرع المكونات المستهدفة في المذيب وتسهل الاستخراج.

التطبيق:

التطبيق في استخراج النيكوتين
مكون النيكوتين في التبغ له قيمة عالية في الزراعة والطب. يمكن استخدام تقنية استخراج بالموجات فوق الصوتية استخراج مكون النيكوتين في التبغ بفعالية.في هذا البحث التطبيقي، قام الباحثون أساساً بالتحقيق في تأثيرات تركيز المخرج، ونسبة الصلب إلى السائل، ووقت الاستخراج، ودرجة حرارة الموجات فوق الصوتية على كفاءة استخراج مكونات النيكوتين.يظهر التحليل المقارن أن تأثير استخراج الموجات فوق الصوتية أفضل بكثير من استخراج الارتداد المُسخّن (هذا الأخير يبلغ 84 درجة فقط).79%)
تطبيق استخراج بوليساكاريد الليسيوم بارباروم
عملية استخراج بوليساكاريدات الليسيوم بارباروم باستخدام استخراج بالموجات فوق الصوتية، تم قياس محتوى بوليساكاريدات الليسيوم بارباروم عن طريق التمييز اللونية الطيفيةوعملية استخراج البوليساكاريدات الليسيوم بارباروم عن طريق استخراج المياه بمساعدة الموجات فوق الصوتية تم دراستها بشكل منهجي من خلال تجربة التوقف المتقاطع، وتحديد العملية المثلى ، وهذا هو: في 50 درجة مئوية ، 1: 60 نسبة المواد إلى الماء ، نقع لمدة 2.5 ساعة ، استخراج بالموجات فوق الصوتية لمدة 5 دقائق.

التطبيق في استخراج الليكوبين
استخدم الباحثون ظروف تكنولوجيا استخراج بالموجات فوق الصوتية للكوبين. تم تحديد ظروف العملية المثلى: قوة الخروج بالموجات فوق الصوتية كانت 320 واط،محلول الاستخراج كان إستر العطر، كان وقت الاستخراج 6min، كان كل وقت الإشعاع 3s، وكانت النسبة الصلبة إلى السائل 1: 2، وكان مستوى الاستخراج 2.

تطبيق الفلافونويدات الكلية في قلب بذور اللوتس
باستخدام قلب بذور اللوتس كمادة اختبار، محلول الإيثانول كعامل استخراج، طريقة استخراج بالموجات فوق الصوتية،تم إجراء اختبار عامل واحد وتجربة L9 (34) لدراسة تركيز الإيثانول، وقت الاستخراج، ونسبة المواد إلى السائل ودرجة حرارة الاستخراج على معدل الاستخراج الإجمالي للفلافونويد.تظهر النتائج أن العامل الرئيسي الذي يؤثر على معدل استخراج مجموع الفلافونويدات في بذور اللوتس هو تركيز الإيثانول، تليها درجة حرارة الاستخراج ، ونسبة المواد إلى السائل ، ووقت الاستخراج بالموجات فوق الصوتية. ظروف الاستخراج المثلى هي: تركيز الإيثانول 60٪ ، درجة حرارة الاستخراج 70 ° C ،والمواد السائلةالنسبة هي 1: 24g / mL، وقت استخراج الموجات فوق الصوتية هو 30min، ومعدل استخراج مجموع الفلافونويدات التي تم الحصول عليها في هذا الشرط هو 10. 86mg / g.

التطبيق في استخراج الدهون
يمكن لمجال الموجات فوق الصوتية ليس فقط تعزيز عملية استخراج المواد بواسطة السوائل التقليدية ، ولكن أيضا تعزيز عملية استخراج المواد في الحالات فوق الحرجة.أجرى دراسة تجريبية على عملية استخراج سائل ثاني أكسيد الكربون فائق الحرجة بموجب الموجات فوق الصوتيةتم استخراج زيت براعم القمح من براعم السكر بعد استخراج السائل فوق الحرجتم زيادة معدل استخراج زيت براعم القمح بنحو 10٪ دون أن يسبب القمحتدهور زيت الجرثوم استخراج الموجات فوق الصوتية نشط جدا في البحوث وتطبيق استخراج النفط.التجارب والتطبيقات التي أجريت تنطوي على استخراج زيت النجمزيت اللوز وزيت القرنفل وزيت البريلا وزيت الكرز المسائي

التطبيق في استخراج البروتين
استخراج الموجات فوق الصوتية من البروتينات له تأثيرات كبيرة أيضاً. على سبيل المثال، يتم استخراج بروتين فول الصويا من الأجنة المعدلة من مواد فول الصويا المزودة بالدهون عن طريق طرق التحريك التقليدية.نادراً ما يصل إلى 30% من إجمالي محتوى البروتين، ومن الصعب استخراج مكون بروتين 7S غير المستقر حراريًا. ومع ذلك ، يمكن استخدام الجنين المذكور أعلاه لتمزيق بروتينها في الماء ، وتسريع 80٪ من البروتين ،واستخراج مكون البروتين 7S المستقر في الحرارةليانغ هانوا وآخرون قاموا بسلسلة من التجارب على معالجة بالموجات فوق الصوتية لبصل فول الصويا من مختلف التركيزات،لحم فول الصويا المعالج بالحرارة قبل الطحن وبقايا فول الصويا المنفصلةأظهرت النتائج أنه بالمقارنة مع حليب فول الصويا غير المعالجة، كان محتوى بروتين حليب فول الصويا زيادة كبيرة، وكانت نطاق الزيادة 12٪ إلى 20٪،والذي يشير إلى أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحسنت معدل استخراج البروتينالدور. المعالجة بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تزيد أيضا من درجة حرارة الفصل من السماد وتقلل من لزجة السماد.يمكن استخدامه لإنتاج منتجات حليب الصويا عالية التركيز (عالية البروتين) مباشرة.

التطبيق في استخراج السكريات
تم استخراج البوليساكاريدات الخام من Paeonia lactiflora من نبتة Paeonia lactiflora.أظهرت المقارنة بين طرق استخراج مختلفة أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية في درجة حرارة الغرفة كانت طريقة استخراج أكثر مثاليةيمكن تعزيز استخراج البوليساكاريدات من أجسام فاكهة فلامولينا فيلوتيبس عن طريق الموجات فوق الصوتية لزيادة معدل استخراج البوليساكاريدات بنسبة 76.22٪.تستخدم المياه الساخنة بالموجات فوق الصوتية لاستخراج بوليساكاريدات ترميلا، كان معدل الاستخراج أعلى بنسبة 5٪ من الطريقة الإنزيمية ، وكان وقت الاستخراج أقصر بكثير.ومكونات وهياكل المنتجات المتدهورة من بوليساكاريدات Ganoderma lucidum المستخرجة بواسطة الطرق الإنزيمية المحفزة بالموجات فوق الصوتيةبالمقارنة مع العملية ، عملية استخراج الموجات فوق الصوتية المعززة بسيطة ، ومعدل الاستخراج مرتفع ، ولا يحدث فقدان المواد ولا تفاعلات جانبية في عملية التفاعل.
وجدت البحوث على استخراج البوليساكاريدات من الطحالب البحرية عن طريق الدورية الهواء-الرفع الموجات فوق الصوتية كسر السارغاسو أن الموجة بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تصل إلى معدل استخراج البوليساكاريد من 100 درجة مئوية لمدة 4 ساعات، والتي كانت أعلى بكثير من درجة حرارة 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. من خلال مقارنة استخراج البوليساكاريدات في Salviaofficinalis L. مع ودون الموجات فوق الصوتية،استخراج الموجات فوق الصوتية هو أيضا طريقة فعالة لتحسين استخراج.