簡介
超聲波萃取利用超聲波輻射壓強產(chǎn)生的強烈空化應效應、機械振動,、擾動效應,、高的加速度、乳化,、擴散,、擊碎和攪拌作用等多級效應，增大物質分子運動頻率和速度,，增加溶劑穿透力,，從而加速目標成分進入溶劑，促進提取的進行,。
原理
超聲波是一種彈性機械振動波,，與電磁波本質上不同。因為電磁波在真空中傳播,，而超聲波必須在介質中傳播,，穿過介質時，形成膨脹和壓縮的全過程,。
在液體中,，膨脹過程形成負壓。如果超聲波能量足夠強,，膨脹過程會在液體中生成氣泡或將液體撕裂成很小的空穴,。這些空穴瞬間閉合，閉合時產(chǎn)生高達3000MPa 的瞬間壓力,，稱為空化作用,，整個過程在400μs 內(nèi)完成。
空化作用細化物質以及制造乳液,，加速目標成分進入溶劑,，提高提取率,。除空化作用外，超聲波的許多次級效應也都利于目標成分的轉移和提取,。
成穴現(xiàn)象的重要意義在于氣泡破裂時發(fā)生的反應,。一些點位，氣泡不再吸收超聲波能量,，而產(chǎn)生內(nèi)爆,。氣泡或空穴里的氣體和蒸汽快速絕熱壓縮，產(chǎn)生*的溫度和壓力 ,。
氣泡體積相對液體總體積來說極微,，因此產(chǎn)生的熱量瞬間散失,，對環(huán)境條件不會產(chǎn)生明顯影響,，空穴泡破裂后的冷卻速度估計約為10℃/s 。
超聲空穴提供能量和物質間*的相互作用,，產(chǎn)生的高溫高壓能導致游離基和其它組份的形成,。
純液體中，空穴破裂時,，由于周圍條件相同,，因此總保持球形；然而緊靠固體邊界處,，空穴的破裂是非均勻的,，產(chǎn)生高速液體噴流，使膨脹氣泡的勢能轉化成液體噴流的動能,，在氣泡中運動并穿透氣泡壁,。
噴射流在固體表面的沖擊力非常強，能對沖擊區(qū)造成極大的破壞,，從而產(chǎn)生高活性的新鮮表面,。破裂氣泡形變在表面上產(chǎn)生的沖擊力比氣泡諧振產(chǎn)生的沖擊力要大數(shù)倍。
超聲波的上述效應,，從不同類型的樣品中提取各種目標成份是非常有效的,。
施加超聲波，在有機溶劑和固體基質接觸面上產(chǎn)生的高溫,、高壓,，加之超聲波分解產(chǎn)生的游離基的氧化能等，從而提供了高的萃取能,。
特點
1.同常規(guī)萃取方法相比,，超聲波萃取技術萃取效率高、萃取時間短,；
2.超聲波萃取不容易受使用溶劑的限制,，允許添加共萃取劑,，以進一步增大液相的極性，提高萃取效率,；
3.與超臨界CO2萃取和超高壓萃取相比,，超聲波萃取設備簡單，萃取成本低,；
4.大多數(shù)情況下超聲波萃取操作步驟少,，萃取過程簡單，不易對萃取物造成污染,，萃取溫度較低,，適合熱敏目標成分的萃取。
優(yōu)點
超聲波萃取和常規(guī)萃取技術相比,，超聲波輔助萃取快速,、價廉、高效,。
超聲波萃取與水煮,、醇沉工藝相比，超聲波萃取具有如下突出特點：
1.無需高溫,；
2.常壓萃取,，安全性好，操作簡單易行,，維護保養(yǎng)方便,；
3.萃取效率高；
4.具有廣譜性,。適用性廣,，絕大多數(shù)的中藥材各類成份均可超聲萃取,；
5.超聲波萃取對溶劑和目標萃取物的性質關系?。?/span>
6.減少能耗,；
7.藥材原料處理量大,，成倍或數(shù)倍提高，且雜質少,，有效成分易于分離,、凈化；
8.萃取工藝成本低,，綜合經(jīng)濟效益顯著,。
在蛋白質提取中的應用
超聲波提取蛋白質方面也有顯著效果，如用常規(guī)攪拌法從處理過的脫脂大豆料胚中提取大豆蛋白質,，很少能達到蛋白質總含量的30%,，又很難提取出熱不穩(wěn)定的7S蛋白成分,，但用超聲波既能將上述料胚在水中將其蛋白質粉碎，也可將80%的蛋白質液化,，還可提取熱不穩(wěn)定的7S蛋白成分,。梁漢華等通過對不同濃度大豆?jié){體、磨前經(jīng)熱處理大豆?jié){體及其分離出的豆渣進行超聲波處理等一系列試驗,。結果表明,，經(jīng)超聲波處理過的大豆?jié){體，與不經(jīng)處理的比較,，其豆奶中蛋白質含量均有顯著的提高,，提高的幅度在12%～20%，這說明超聲波處理確實有提高蛋白質萃取率的作用,。超聲波處理還可提高漿體的分離溫度,，降低漿體粘度，可用于直接生產(chǎn)高濃度(高蛋白)的豆奶產(chǎn)品,。
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