原理
超聲波是一種機械波,有效頻率一般在20 ~ 50kHz 范圍。超聲波提取是將超聲波產生的空化、振動、粉碎、攪拌等綜合效應應用到天然產物成分提取工藝中,通過破壞細胞壁,達到提取細胞內容物的過程。
超聲波在食品加工中的應用就是通過超聲波產生的3 種機制: 空穴效應、 熱效應和 機械效應而實現。其中,空穴作用被認為是最重要的,當大量的超聲波作用于提取介質時,體系的液體內存在著張力弱區,這些區域內的液體會被撕裂成許多小空穴,這些小空穴會迅速脹大和閉合,使液體微粒間發生猛烈的撞擊作用。
超聲波空穴有兩個重要的特征:第一,非線性過程即空穴氣泡半徑的變化和聲壓不成比例。
第二,氣泡的高壓縮性即當氣泡在膨脹或倒塌等運動過程中累積能量而獲得更多潛在的能量[24]。在瞬時空化狀態,由于氣泡的 非線性運動引起能量的轉化并集中在一個很小的空間,因此產生高壓高溫、激發化學反應的產生,引起致光超聲波等。
優勢
縮短提取時間和提高提取效率。
超聲波提取不對提取物的結構、活性產生影響。
應用廣泛,不受成分極性、分子質量大小的限制,適用于絕大多數有效成分的提取 [2] 。
操作簡單易行、提取料液雜質少、有效成分易于分離、純化。