1. Chiết xuất siêu âm của nguyên lý làm việc polysaccharide matsutake
Chiết xuất siêu âm là một loại công nghệ chiết xuất sử dụng hiệu ứng tạo bọt và rung tần số cao của sóng siêu âm để đẩy nhanh quá trình hòa tan và giải phóng các hoạt chất tự nhiên. Trong quá trình chiết xuất polysaccharides Matsutake, công nghệ siêu âm có thể cải thiện đáng kể tốc độ chiết và hiệu quả chiết của polysaccharide. Trước tiên, cần phải xử lý trước chất nền nấm matsutake, bao gồm làm sạch, sấy khô và nghiền thành bột để tăng diện tích tiếp xúc trong quá trình chiết xuất. Bột matsutake đã qua xử lý trước được trộn với dung môi và sau đó được xử lý bằng siêu âm. Hiệu ứng xâm thực của sóng siêu âm tạo ra các bong bóng khí cực nhỏ, khi xẹp xuống sẽ tạo thành sóng xung kích mạnh giúp phá vỡ thành tế bào và giải phóng các thành phần polysaccharide. Khi kết thúc quá trình xử lý bằng siêu âm, các bước xử lý sau như lọc, cô đặc và làm khô chất chiết thường được yêu cầu để thu được chiết xuất thô của polysaccharides Matsutake. Cần phải tách và tinh chế thêm để tinh chế và cô đặc thêm các polysacarit bằng phương pháp rượu phân và lọc máu.
2. Tại sao chọn chiết siêu âm polysaccharides nấm Matsutake?
Hiệu ứng xâm thực của sóng siêu âm có thể phá hủy thành tế bào, làm cho các polysacarit nội bào dễ hòa tan hơn.
Hiệu ứng cắt cơ học của sóng siêu âm có thể đẩy nhanh quá trình khuếch tán của hoạt chất.
Chiết siêu âm có thể làm giảm lượng dung môi, giảm độ nhớt của dung dịch chiết.
Khai thác bằng siêu âm các dung môi hóa học là vô hại.
Điều kiện chiết siêu âm của polysaccharide Matsutake: tỷ lệ nguyên liệu-lỏng: 1:15, nhiệt độ chiết: 50 độ, thời gian xử lý siêu âm: 40 phút, công suất siêu âm: 60W.
3. Nguyên lý chiết siêu âm:
Phương pháp chiết siêu âm là việc sử dụng siêu âm cavitation, hiệu ứng cơ học và nhiệt để đẩy nhanh quá trình giải phóng các hoạt chất nội bào, khuếch tán và hòa tan, cải thiện đáng kể hiệu quả chiết của phương pháp chiết. Cơ sở lý thuyết chính của việc chiết siêu âm là hiệu ứng tạo bọt, hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng cơ học của siêu âm. Khi năng lượng lớn của siêu âm trong môi trường, môi trường bị xé thành nhiều khoang nhỏ, các khoang nhỏ này đóng lại ngay lập tức và tạo ra áp suất tức thời lên tới vài nghìn áp suất khí quyển, tức là hiện tượng xâm thực. Tạo bọt siêu âm trong quá trình vỡ các bong bóng nhỏ sẽ tạo ra áp suất lớn, do đó quá trình vỡ thành tế bào thực vật và toàn bộ sinh vật được hoàn thành ngay lập tức, rút ngắn thời gian nghiền nát, đồng thời hiệu ứng rung do sóng siêu âm tạo ra để tăng cường giải phóng của các chất nội bào, khuếch tán và hòa tan, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả chiết xuất.
4. Nguyên lý chiết siêu tới hạn:
Chiết chất lỏng siêu tới hạn (Super tới hạn Fluid Extraction) là công nghệ tách và tinh chế sử dụng chất lỏng siêu tới hạn làm dung môi chiết, việc sử dụng khả năng hòa tan của chất lỏng siêu tới hạn phụ thuộc vào đặc tính của áp suất chiết và nhiệt độ. Chiết xuất siêu tới hạn bao gồm hai quá trình chiết và tách, có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa và thoát ra của các chất nhạy cảm với nhiệt, đồng thời có ưu điểm là quy trình đơn giản, sạch và thân thiện với môi trường, tốc độ chiết nhanh, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm, gia vị và hóa chất.
5. Nguyên lý chiết dưới tới hạn:
Chiết xuất dưới tới hạn, còn được gọi là công nghệ chiết chất lỏng dưới tới hạn, là việc sử dụng chất lỏng dưới tới hạn làm chất chiết, trong bình áp suất thấp, không có oxy, kín, dựa trên nguyên tắc hòa tan hữu cơ tương tự, thông qua việc chiết xuất vật liệu và chất chiết trong quá trình ngâm khuếch tán phân tử, để đạt được vật liệu rắn trong các thành phần hòa tan trong chất béo được chuyển sang chất chiết lỏng, sau đó thông qua quá trình giải nén của quá trình bay hơi Tách chất chiết ra khỏi sản phẩm mục tiêu và cuối cùng thu được một loại mới công nghệ chiết xuất và tách sản phẩm mục tiêu.
6. Chất chiết và vật liệu chiết siêu âm:
Chất chiết: Ethanol, Metanol, Ethyl Acetate, Benzen, Butanone, n-Butanol
Nguyên liệu: Thuốc thảo dược, Dầu, Đường, Trái cây và Rau quả, Trà, Chế biến ngũ cốc Chế biến rượu vang Phát hiện nông sản không ô nhiễm Dược phẩm sinh học Công nghiệp hóa chất Lĩnh vực bảo vệ môi trường.
7. Chất chiết và vật liệu chiết siêu tới hạn:
Chất chiết: Carbon Dioxide
Nguyên liệu: Dầu thực vật, Dầu dễ bay hơi, Gia vị, Thành phần Y học Cổ truyền Trung Quốc, Phụ gia Thực phẩm, chiết xuất caffeine từ hạt cà phê và trà, chất màu và các thành phần hương vị tự nhiên, vitamin, thuốc tự nhiên, phân tích dư lượng thuốc trừ sâu.
8. Chiết xuất dưới tới hạn các chất chiết và nguyên liệu:
Chất chiết: butan, propan, dimethyl ether, tetrafluoroethane, ethanol
Nguyên liệu: chiết xuất sản phẩm tự nhiên, chất màu tự nhiên, tinh dầu thực vật, dầu gia vị, thảo mộc Trung Quốc, dầu động vật Ngành mỹ phẩm.
9. So sánh điểm giống và khác nhau của 3 kiểu chiết:
Điểm tương đồng: cả ba kỹ thuật đều có thể nâng cao hiệu quả chiết, rút ngắn thời gian chiết, so với các phương pháp chiết truyền thống đều có thể hiệu quả hơn trong việc chiết các thành phần mục tiêu từ nguyên liệu thô; đều giảm thiểu hoặc tránh sử dụng các dung môi độc hại, thân thiện với môi trường, phù hợp với nguyên tắc hóa học xanh; cả ba kỹ thuật đều có thể được sử dụng để chiết xuất nhiều loại chất khác nhau, bao gồm thuốc cổ truyền Trung Quốc, nguyên liệu thực phẩm, sản phẩm tự nhiên, v.v.
Sự khác biệt:
Nguyên tắc làm việc:
Chiết xuất siêu âm: việc sử dụng cavitation siêu âm để tạo ra sóng xung kích mạnh mẽ bằng kính hiển vi để đẩy nhanh quá trình lọc và chiết xuất các hoạt chất.
Chiết xuất siêu tới hạn: sử dụng các đặc tính hóa lý đặc biệt của chất lỏng siêu tới hạn (như carbon dioxide) ở nhiệt độ cao và áp suất cao để cải thiện khả năng hòa tan, để chiết xuất các thành phần hoạt động.
Chiết xuất dưới tới hạn: sử dụng chất lỏng dưới tới hạn (ví dụ propan, butan, v.v.) ở nhiệt độ dưới điểm tới hạn để chiết, kết hợp với bay hơi giảm áp để tách sản phẩm mục tiêu.
Điều kiện khai thác:
Chiết xuất bằng siêu âm: thường được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất xung quanh, và hiệu quả chiết được cải thiện nhờ tác dụng cơ học của siêu âm.
Chiết xuất siêu tới hạn: cần được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn cao hơn, đòi hỏi yêu cầu cao hơn đối với thiết bị. Chiết xuất cận tới hạn: dưới nhiệt độ tới hạn nhưng cao hơn điểm sôi của nhiệt độ, việc kiểm soát nhiệt độ là quan trọng hơn.
Khả năng ứng dụng:
Chiết xuất siêu âm: áp dụng cho hầu hết các loại thuốc thảo dược và nguyên liệu thực phẩm của Trung Quốc, đặc biệt thích hợp với các thành phần nhạy cảm với nhiệt.
Chiết xuất siêu tới hạn: đặc biệt thích hợp cho các thành phần nhạy cảm với nhiệt và dễ bị oxy hóa, chẳng hạn như gia vị, dầu và chất béo.
Chiết xuất cận tới hạn: thích hợp để chiết xuất các thành phần hòa tan trong chất béo, chẳng hạn như dầu động vật và thực vật, tinh dầu, v.v., và có mức độ chọn lọc chiết xuất nhất định.
Chi phí và thiết bị:
Khai thác siêu âm: thiết bị tương đối đơn giản, chi phí vận hành thấp, bảo trì dễ dàng. Chiết xuất siêu tới hạn: đầu tư cao hơn vào thiết bị, áp suất vận hành cao và yêu cầu an toàn cao.
Khai thác cận tới hạn: chi phí đầu tư và sản xuất tương đối thấp, dễ dàng thực hiện sản xuất quy mô lớn.
1. Chiết xuất siêu âm của nguyên lý làm việc polysaccharide matsutake
Chiết xuất siêu âm là một loại công nghệ chiết xuất sử dụng hiệu ứng tạo bọt và rung tần số cao của sóng siêu âm để đẩy nhanh quá trình hòa tan và giải phóng các hoạt chất tự nhiên. Trong quá trình chiết xuất polysaccharides Matsutake, công nghệ siêu âm có thể cải thiện đáng kể tốc độ chiết và hiệu quả chiết của polysaccharide. Trước tiên, cần phải xử lý trước chất nền nấm matsutake, bao gồm làm sạch, sấy khô và nghiền thành bột để tăng diện tích tiếp xúc trong quá trình chiết xuất. Bột matsutake đã qua xử lý trước được trộn với dung môi và sau đó được xử lý bằng siêu âm. Hiệu ứng xâm thực của sóng siêu âm tạo ra các bong bóng khí cực nhỏ, khi xẹp xuống sẽ tạo thành sóng xung kích mạnh giúp phá vỡ thành tế bào và giải phóng các thành phần polysaccharide. Khi kết thúc quá trình xử lý bằng siêu âm, các bước xử lý sau như lọc, cô đặc và làm khô chất chiết thường được yêu cầu để thu được chiết xuất thô của polysaccharides Matsutake. Cần phải tách và tinh chế thêm để tinh chế và cô đặc thêm các polysacarit bằng phương pháp rượu phân và lọc máu.
2. Tại sao chọn chiết siêu âm polysaccharides nấm Matsutake?
Hiệu ứng xâm thực của sóng siêu âm có thể phá hủy thành tế bào, làm cho các polysacarit nội bào dễ hòa tan hơn.
Hiệu ứng cắt cơ học của sóng siêu âm có thể đẩy nhanh quá trình khuếch tán của hoạt chất.
Chiết siêu âm có thể làm giảm lượng dung môi, giảm độ nhớt của dung dịch chiết.
Khai thác bằng siêu âm các dung môi hóa học là vô hại.
Điều kiện chiết siêu âm của polysaccharide Matsutake: tỷ lệ nguyên liệu-lỏng: 1:15, nhiệt độ chiết: 50 độ, thời gian xử lý siêu âm: 40 phút, công suất siêu âm: 60W.
3. Nguyên lý chiết siêu âm:
Phương pháp chiết siêu âm là việc sử dụng siêu âm cavitation, hiệu ứng cơ học và nhiệt để đẩy nhanh quá trình giải phóng các hoạt chất nội bào, khuếch tán và hòa tan, cải thiện đáng kể hiệu quả chiết của phương pháp chiết. Cơ sở lý thuyết chính của việc chiết siêu âm là hiệu ứng tạo bọt, hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng cơ học của siêu âm. Khi năng lượng lớn của siêu âm trong môi trường, môi trường bị xé thành nhiều khoang nhỏ, các khoang nhỏ này đóng lại ngay lập tức và tạo ra áp suất tức thời lên tới vài nghìn áp suất khí quyển, tức là hiện tượng xâm thực. Tạo bọt siêu âm trong quá trình vỡ các bong bóng nhỏ sẽ tạo ra áp suất lớn, do đó quá trình vỡ thành tế bào thực vật và toàn bộ sinh vật được hoàn thành ngay lập tức, rút ngắn thời gian nghiền nát, đồng thời hiệu ứng rung do sóng siêu âm tạo ra để tăng cường giải phóng của các chất nội bào, khuếch tán và hòa tan, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả chiết xuất.
4. Nguyên lý chiết siêu tới hạn:
Chiết chất lỏng siêu tới hạn (Super tới hạn Fluid Extraction) là công nghệ tách và tinh chế sử dụng chất lỏng siêu tới hạn làm dung môi chiết, việc sử dụng khả năng hòa tan của chất lỏng siêu tới hạn phụ thuộc vào đặc tính của áp suất chiết và nhiệt độ. Chiết xuất siêu tới hạn bao gồm hai quá trình chiết và tách, có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa và thoát ra của các chất nhạy cảm với nhiệt, đồng thời có ưu điểm là quy trình đơn giản, sạch và thân thiện với môi trường, tốc độ chiết nhanh, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm, gia vị và hóa chất.
5. Nguyên lý chiết dưới tới hạn:
Chiết xuất dưới tới hạn, còn được gọi là công nghệ chiết chất lỏng dưới tới hạn, là việc sử dụng chất lỏng dưới tới hạn làm chất chiết, trong bình áp suất thấp, không có oxy, kín, dựa trên nguyên tắc hòa tan hữu cơ tương tự, thông qua việc chiết xuất vật liệu và chất chiết trong quá trình ngâm khuếch tán phân tử, để đạt được vật liệu rắn trong các thành phần hòa tan trong chất béo được chuyển sang chất chiết lỏng, sau đó thông qua quá trình giải nén của quá trình bay hơi Tách chất chiết ra khỏi sản phẩm mục tiêu và cuối cùng thu được một loại mới công nghệ chiết xuất và tách sản phẩm mục tiêu.
6. Chất chiết và vật liệu chiết siêu âm:
Chất chiết: Ethanol, Metanol, Ethyl Acetate, Benzen, Butanone, n-Butanol
Nguyên liệu: Thuốc thảo dược, Dầu, Đường, Trái cây và Rau quả, Trà, Chế biến ngũ cốc Chế biến rượu vang Phát hiện nông sản không ô nhiễm Dược phẩm sinh học Công nghiệp hóa chất Lĩnh vực bảo vệ môi trường.
7. Chất chiết và vật liệu chiết siêu tới hạn:
Chất chiết: Carbon Dioxide
Nguyên liệu: Dầu thực vật, Dầu dễ bay hơi, Gia vị, Thành phần Y học Cổ truyền Trung Quốc, Phụ gia Thực phẩm, chiết xuất caffeine từ hạt cà phê và trà, chất màu và các thành phần hương vị tự nhiên, vitamin, thuốc tự nhiên, phân tích dư lượng thuốc trừ sâu.
8. Chiết xuất dưới tới hạn các chất chiết và nguyên liệu:
Chất chiết: butan, propan, dimethyl ether, tetrafluoroethane, ethanol
Nguyên liệu: chiết xuất sản phẩm tự nhiên, chất màu tự nhiên, tinh dầu thực vật, dầu gia vị, thảo mộc Trung Quốc, dầu động vật Ngành mỹ phẩm.
9. So sánh điểm giống và khác nhau của 3 kiểu chiết:
Điểm tương đồng: cả ba kỹ thuật đều có thể nâng cao hiệu quả chiết, rút ngắn thời gian chiết, so với các phương pháp chiết truyền thống đều có thể hiệu quả hơn trong việc chiết các thành phần mục tiêu từ nguyên liệu thô; đều giảm thiểu hoặc tránh sử dụng các dung môi độc hại, thân thiện với môi trường, phù hợp với nguyên tắc hóa học xanh; cả ba kỹ thuật đều có thể được sử dụng để chiết xuất nhiều loại chất khác nhau, bao gồm thuốc cổ truyền Trung Quốc, nguyên liệu thực phẩm, sản phẩm tự nhiên, v.v.
Sự khác biệt:
Nguyên tắc làm việc:
Chiết xuất siêu âm: việc sử dụng cavitation siêu âm để tạo ra sóng xung kích mạnh mẽ bằng kính hiển vi để đẩy nhanh quá trình lọc và chiết xuất các hoạt chất.
Chiết xuất siêu tới hạn: sử dụng các đặc tính hóa lý đặc biệt của chất lỏng siêu tới hạn (như carbon dioxide) ở nhiệt độ cao và áp suất cao để cải thiện khả năng hòa tan, để chiết xuất các thành phần hoạt động.
Chiết xuất dưới tới hạn: sử dụng chất lỏng dưới tới hạn (ví dụ propan, butan, v.v.) ở nhiệt độ dưới điểm tới hạn để chiết, kết hợp với bay hơi giảm áp để tách sản phẩm mục tiêu.
Điều kiện khai thác:
Chiết xuất bằng siêu âm: thường được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất xung quanh, và hiệu quả chiết được cải thiện nhờ tác dụng cơ học của siêu âm.
Chiết xuất siêu tới hạn: cần được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn cao hơn, đòi hỏi yêu cầu cao hơn đối với thiết bị. Chiết xuất cận tới hạn: dưới nhiệt độ tới hạn nhưng cao hơn điểm sôi của nhiệt độ, việc kiểm soát nhiệt độ là quan trọng hơn.
Khả năng ứng dụng:
Chiết xuất siêu âm: áp dụng cho hầu hết các loại thuốc thảo dược và nguyên liệu thực phẩm của Trung Quốc, đặc biệt thích hợp với các thành phần nhạy cảm với nhiệt.
Chiết xuất siêu tới hạn: đặc biệt thích hợp cho các thành phần nhạy cảm với nhiệt và dễ bị oxy hóa, chẳng hạn như gia vị, dầu và chất béo.
Chiết xuất cận tới hạn: thích hợp để chiết xuất các thành phần hòa tan trong chất béo, chẳng hạn như dầu động vật và thực vật, tinh dầu, v.v., và có mức độ chọn lọc chiết xuất nhất định.
Chi phí và thiết bị:
Khai thác siêu âm: thiết bị tương đối đơn giản, chi phí vận hành thấp, bảo trì dễ dàng. Chiết xuất siêu tới hạn: đầu tư cao hơn vào thiết bị, áp suất vận hành cao và yêu cầu an toàn cao.
Khai thác cận tới hạn: chi phí đầu tư và sản xuất tương đối thấp, dễ dàng thực hiện sản xuất quy mô lớn.