مختبر مقياس السائل المعالج بالموجات فوق الصوتية مع مولد الرقمية

معالج سائل بالموجات فوق الصوتية على نطاق المختبر عالي الطاقة 20 كيلو هرتز

المعلمة

مقدمة:

يعد تكسير الخلايا بالموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة لتدمير بنية الخلية. يمكن استخدام هذا التأثير لاستخلاص المواد الموجودة داخل الخلايا. على سبيل المثال، يتم استخلاص النشا من مصفوفة الخلية. تنتج الموجات فوق الصوتية ضغوطًا عالية ومنخفضة متناوبة في السوائل المعرضة. خلال دورة الضغط المنخفض، تولد الموجات فوق الصوتية فقاعات فراغ صغيرة في السائل. خلال دورة الضغط العالي، تنفجر فقاعات الفراغ الصغيرة بعنف. يُطلق على هذا المظهر اسم التجويف. يتسبب انهيار فقاعات التجويف في قوى قص هيدروديناميكية قوية. يمكن لقوة القص أن تكسر الألياف والمواد الليفية إلى جزيئات خلوية وتدمر بنية جدار الخلية. هذا يطلق المواد الموجودة داخل الخلية، مثل النشا والسكر، في السائل.
يستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية التأثيرات متعددة المراحل مثل تأثير إجهاد التجويف القوي، والاهتزاز الميكانيكي، وتأثير الاضطراب، والتسارع العالي، والاستحلاب، والانتشار، والتكسير، وتأثيرات التحريك الناتجة عن ضغط الإشعاع فوق الصوتي، مما يزيد من تردد وسرعة جزيئات المواد ويزيد من اختراق المذيب. تزيد القدرة على الاختراق من تسريع المكونات المستهدفة إلى المذيب وتسهل الاستخلاص.

التطبيق:

التطبيق في الاستخلاص
يتمتع المكون في التبغ بقيمة عالية في الزراعة والطب. يمكن أن يؤدي استخدام تقنية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية إلى استخلاص المكون في التبغ بفعالية. في بحث التطبيق هذا، حقق الباحثون بشكل أساسي في تأثيرات تركيز المستخلص، ونسبة المواد الصلبة إلى السائل، ووقت الاستخلاص، ودرجة حرارة الموجات فوق الصوتية على كفاءة الاستخلاص للمكونات. تظهر التحليلات المقارنة أن تأثير الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية أفضل بكثير من تأثير الاستخلاص بالارتداد الساخن (الأخير هو 84.79٪ فقط).
تطبيق استخلاص عديد السكاريد من الليسيوم بارباروم
تم قياس عملية استخلاص عديد السكاريد من الليسيوم بارباروم باستخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، وتم قياس محتوى عديد السكاريد من الليسيوم بارباروم عن طريق قياس الألوان الطيفي، وتمت دراسة عملية استخلاص عديد السكاريد من الليسيوم بارباروم عن طريق الاستخلاص المساعد بالموجات فوق الصوتية بالماء بشكل منهجي من خلال تجربة التوقف المتقاطع، وتم تحديد العملية المثلى، وهي: عند 50 درجة مئوية، نسبة المواد إلى الماء 1:60، النقع لمدة 2.5 ساعة، الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لمدة 5 دقائق.

التطبيق في استخلاص اللايكوبين
استخدم الباحثون ظروف تقنية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لليكوبين. تم تحديد ظروف العملية المثلى: طاقة خرج الموجات فوق الصوتية 320 واط، مذيب الاستخلاص هو إستر عطري، وقت الاستخلاص 6 دقائق، كل وقت إشعاع 3 ثوانٍ، نسبة المواد الصلبة إلى السائل 1:2، ومستوى الاستخلاص اثنان. بلغ معدل استخلاص الصبغة الكلية 96.83٪ [

التطبيق في إجمالي الفلافونويدات في قلب بذور اللوتس
باستخدام قلب بذور اللوتس كمادة اختبار، محلول الإيثانول كعامل استخلاص، طريقة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، تم إجراء اختبار عامل واحد وتجربة متعامدة L9 (34) لدراسة تركيز الإيثانول، ووقت الاستخلاص، ونسبة المواد إلى السائل، ودرجة حرارة الاستخلاص على معدل استخلاص إجمالي الفلافونويدات. التأثيرات. تظهر النتائج أن العامل الرئيسي الذي يؤثر على معدل استخلاص إجمالي الفلافونويدات في بذور اللوتس هو تركيز الإيثانول، يليه درجة حرارة الاستخلاص، ونسبة المواد إلى السائل، ووقت الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. ظروف الاستخلاص المثلى هي: تركيز الإيثانول 60٪، درجة حرارة الاستخلاص 70 درجة مئوية، والمواد. نسبة السائل هي 1:24 جم / مل، ووقت الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية هو 30 دقيقة، ومعدل استخلاص إجمالي الفلافونويدات الذي تم الحصول عليه في ظل هذه الظروف هو 10.86 مجم / جم.

التطبيق في استخلاص الشحوم
لا يمكن للمجال فوق الصوتي أن يعزز عملية استخلاص المواد بواسطة السوائل التقليدية فحسب، بل يمكنه أيضًا تعزيز عملية استخلاص المواد في الحالات فوق الحرجة. أجرى Chen Jun وآخرون دراسة تجريبية على عملية الاستخلاص بالسائل فوق الحرج CO2 المعزز بالموجات فوق الصوتية. تم استخلاص زيت جنين القمح من جنين الشعير. بعد إضافة الاستخلاص بالسائل فوق الحرج إلى المجال فوق الصوتي، زاد معدل استخلاص زيت جنين القمح بحوالي 10٪ دون التسبب في تلف زيت جنين القمح. الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية نشط للغاية في البحث والتطبيق لاستخلاص الزيوت. تشمل التجارب والتطبيقات التي تم إجراؤها استخلاص زيت اليانسون النجمي، وزيت اللوز، وزيت القرنفل، وزيت البيرلا، وزيت زهرة الربيع المسائية.

التطبيق في استخلاص البروتين
للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية للبروتينات تأثيرات كبيرة أيضًا. على سبيل المثال، يتم استخلاص بروتين فول الصويا من أجنة مادة فول الصويا المعالجة منزوعة الدهون بالطرق التقليدية بالتحريك، ونادرًا ما تصل إلى 30٪ من إجمالي محتوى البروتين، ومن الصعب استخلاص مكون البروتين 7S غير المستقر حرارياً. ومع ذلك، يمكن استخدام الجنين المذكور أعلاه لسحق بروتينه في الماء، وتسييل 80٪ من البروتين، واستخلاص مكون البروتين 7S المستقر حرارياً. أجرى Liang Hanhua وآخرون سلسلة من التجارب على المعالجة بالموجات فوق الصوتية لعجينة فول الصويا بتركيزات مختلفة، وعجينة فول الصويا المعالجة بالحرارة قبل الطحن، وبقايا فول الصويا المفصولة. أظهرت النتائج أنه مقارنة بحليب فول الصويا غير المعالج، زاد محتوى البروتين في حليب فول الصويا بشكل كبير، وتراوح الزيادة من 12٪ إلى 20٪، مما يشير إلى أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية حسنت معدل استخلاص البروتين. الدور. يمكن أن تزيد المعالجة بالموجات فوق الصوتية أيضًا من درجة حرارة فصل الملاط وتقلل من لزوجة الملاط. يمكن استخدامه لإنتاج منتجات حليب فول الصويا عالية التركيز (عالية البروتين) مباشرة.

التطبيق في استخلاص عديد السكاريد
تم استخلاص عديد السكاريد الخام من Paeonia lactiflora من درنة Paeonia lactiflora. أظهرت مقارنة طرق الاستخلاص المختلفة أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية في درجة حرارة الغرفة كانت الطريقة المثالية للاستخلاص. يمكن تعزيز استخلاص عديد السكاريد من أجسام ثمار Flammulina velutipes بالموجات فوق الصوتية لزيادة معدل استخلاص عديد السكاريد بنسبة 76.22٪. استخدم Jin Shengying وآخرون الماء الساخن بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص عديد السكاريد من Tremella، وكان معدل الاستخلاص أعلى بنسبة 5٪ من الطريقة الإنزيمية، وتم تقصير وقت الاستخلاص بشكل كبير. أجرى Yu Shujuan وآخرون دراسة منهجية على آلية، مخطط التحسين، والمكونات والهياكل للمنتجات المتحللة لعديد السكاريد Ganoderma lucidum المستخلصة بطرق الإنزيمات المحفزة بالموجات فوق الصوتية. مقارنة بالعملية، فإن عملية الاستخلاص المعززة بالموجات فوق الصوتية بسيطة، ومعدل الاستخلاص مرتفع، ولا تحدث خسارة في المواد ولا تفاعلات جانبية في عملية التفاعل.
وجدت الأبحاث حول استخلاص عديد السكاريد من الأعشاب البحرية عن طريق التكسير بالموجات فوق الصوتية بالرفع الهوائي الحلقي للسارجاسو أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تصل إلى معدل استخلاص عديد السكاريد بنسبة 100 درجة مئوية لمدة 4 ساعات، وهو أعلى بكثير من 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. من خلال مقارنة استخلاص عديد السكاريد في Salviaofficinalis L. مع وبدون الموجات فوق الصوتية، فإن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية هو أيضًا طريقة فعالة لتعزيز الاستخلاص.