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超聲波提取的原理主要基于超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機械效應(yīng)和熱效應(yīng)。以下是關(guān)于這三種效應(yīng)的詳細解釋: 空化效應(yīng): - 當超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)內(nèi)部溶解的微氣泡會在超聲波的作用下產(chǎn)生振動。
- 當聲壓達到一定值時,這些氣泡會由于定向擴散而增大,形成共振腔,然后突然閉合。
- 氣泡閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力,形成微激波。
- 這種微激波可造成植物細胞壁及整個生物體破裂,而且整個破裂過程在瞬間完成,有利于有效成分的溶出。
機械效應(yīng): - 超聲波在介質(zhì)中的傳播會使介質(zhì)質(zhì)點在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動,從而強化介質(zhì)的擴散和傳播。
- 超聲波在傳播過程中產(chǎn)生一種輻射壓強,沿聲波方向傳播,對物料有很強的破壞作用,可使細胞組織變形、植物蛋白質(zhì)變性。
- 同時,超聲波還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度,且介質(zhì)分子的運動速度遠大于懸浮體分子的運動速度,從而在兩者間產(chǎn)生摩擦。
- 這種摩擦力可以使生物分子解聚,使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。
熱效應(yīng): - 超聲波在介質(zhì)中的傳播過程是一個能量的傳播和擴散過程。
- 超聲波在介質(zhì)的傳播過程中,其聲音不斷被介質(zhì)的質(zhì)點吸收,介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能。
- 這會導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高,從而增大了藥物有效成分的溶解速度。
- 由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬間的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。
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