1、超聲波輔助萃取法匯報人：張娜匯報人：張娜 小組成員：徐世鑫小組成員：徐世鑫 宋茜宋茜 20152015年年1010月月1616日日Contents目錄01超聲波輔助提取介紹超聲波輔助提取介紹超聲波輔助萃取法l定義：超聲波萃取（定義：超聲波萃取（UItrasound extractionUItrasound extraction，UEUE），），亦稱為超聲波輔助萃取、超聲波提取，是利用超聲波輻亦稱為超聲波輔助萃取、超聲波提取，是利用超聲波輻射壓強產生的射壓強產生的強烈空化作用、擾動效應、高加速度、擊強烈空化作用、擾動效應、高加速度、擊碎和攪拌作用碎和攪拌作用等多級效應，增大物質分子運動頻率和速等

2、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。進提取的進行。超聲波輔助萃取法l基本原理：超聲波能量利用基本原理：超聲波能量利用高頻率的機械振動波高頻率的機械振動波在彈性在彈性介質中傳播，同時介質中傳播，同時加速介質質點的運動頻率加速介質質點的運動頻率傳遞到提取傳遞到提取液中液中引起提取液分子的高頻運動引起提取液分子的高頻運動，使被提取物質和提取，使被提取物質和提取溶劑利用超聲波的能量加速分離。此外，超聲波產生的溶劑利用超聲波的能量加速分離。此外，超聲波產生的空化作用空化作用相當于微觀的爆破作用不斷

3、地將被提取物轟擊相當于微觀的爆破作用不斷地將被提取物轟擊出原物料，使其充分分離加速浸取速率以達到高效提取出原物料，使其充分分離加速浸取速率以達到高效提取的目的。的目的。基本原理空化效應l當聲波通過液體時當聲波通過液體時, , 液體各處的聲壓會發生周期性的液體各處的聲壓會發生周期性的變化變化, ,相應地相應地, , 液體中的液體中的微泡核微泡核也會隨超聲頻率發生也會隨超聲頻率發生周周期性的振蕩期性的振蕩，形成我們常說的空化效應。，形成我們常說的空化效應。l微泡破裂和空穴瞬間閉合時，內部氣體和蒸汽快速絕熱微泡破裂和空穴瞬間閉合時，內部氣體和蒸汽快速絕熱壓縮，產生極高的溫度和壓力，此時的瞬間高溫高壓

4、能壓縮，產生極高的溫度和壓力，此時的瞬間高溫高壓能導致游離基和其他組分的形成。導致游離基和其他組分的形成。機械效應l超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其傳播空間內超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其傳播空間內產生振動，從而產生振動，從而強化介質的擴散、傳播強化介質的擴散、傳播，這就是超聲波，這就是超聲波的機械效應。的機械效應。l超聲波在傳播過程中產生一種輻射壓強，沿聲波方向傳超聲波在傳播過程中產生一種輻射壓強，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，植播，對物料有很強的破壞作用，可使細胞組織變形，植物組織蛋白變性；同時，它還可以給予物組織蛋白變性；同時，它還可以給予介質和

5、懸浮體介質和懸浮體以以不同加速度不同加速度，且介質分子的運動速度遠大于懸浮體分子，且介質分子的運動速度遠大于懸浮體分子的運動速度。從而在兩者間產生的運動速度。從而在兩者間產生摩擦摩擦，這種摩擦力可使，這種摩擦力可使生物分子解聚，使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶生物分子解聚，使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。劑之中。熱效應l超聲波在介質的傳播過程中，其聲能不斷的被介質的質超聲波在介質的傳播過程中，其聲能不斷的被介質的質點吸收，點吸收，介質將所吸收的能量全部或大部分轉變成熱能，介質將所吸收的能量全部或大部分轉變成熱能，從而導致介質本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物從而導致介質本身和藥材

6、組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解速度有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分織內部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的的生物活性保持不變生物活性保持不變。其他次級效應l此外，超聲波還能產生許多次級效應，如此外，超聲波還能產生許多次級效應，如乳化乳化、擴散擴散、擊碎擊碎、化學效應化學效應等，這些作用也促進了植物體中有效成等，這些作用也促進了植物體中有效成分的溶解，促使藥物有效成分進入介質，并與介質充分分的溶解，促使藥物有效成分進入介質，并與介質充分混合，加快了提取過程的進行，并提高了藥物有效成分

7、混合，加快了提取過程的進行，并提高了藥物有效成分的提取率。的提取率。LOREM IPSUM DOLOR工藝簡單，可提高生產速度，降低企業生產成本，增加經濟效應技術操作方便，萃取完全，能充分利用中藥資源，能節約成本不用或者少用萃取劑，減少萃取劑的污染無需加熱，不會改變所提及成分的化學結構，適用于低溫成分萃取萃取后在某種超聲波作用下還可能出現新的物質，有利于發現新的物質增加所萃取成分的產率，縮短萃取時間超聲波輔助萃取的優點超聲波萃取機超聲波萃取機由兩部分組成：超聲波萃取系統 和超聲波驅動系統。萃取系統：主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭用于產生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發射。

8、驅動系統：（超聲波發生器）產生高頻高功率電流，驅動超聲波振動部件工作。簡單實驗流程新新鮮番茄鮮番茄清洗去梗清洗去梗初步破碎初步破碎超聲波破碎提取超聲波破碎提取冷卻靜置冷卻靜置真空抽濾真空抽濾分液處理分液處理實驗分析實驗分析02 文獻學習Literature LearningContents highlight and innovation Introductionexperimental method and statistical analysisExperimentdiscussion and conclusionConclusion1 antioxidant epidemiology f

9、at-soluble easily degraded23Introductionsolvent extractionSCFE time consuming low efficiency costiler price Multistage effect Increase material molecular motion greater enetration higher throughputmodified ultrasonication techniqueUltrasonic assisted extraction(UAE); Protection of the solute; Statis

10、tical technique:The response surface methodology (RSM); High-performance liquid chromatography(HPLC).ExperimentWashed tomatoes were cut into pieces and pulps, homogenised Homogenised tomatoes were freeze-driedFreeze-dried tomato sampleand and mixture solvents (n-hexane, acetone, ethanol) was added i

11、nto the conical flaskUltrasonic assisted extraction (37 kHz)the flask was cooled to room temperatureand the mixture was filteredultrapure water was added to the filtrate and centrifuged Experimental design a software (Version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) central composite rotatable design

12、 (CCRD)Analysis of experimental data:UAE48min The interactions between the independent variables on the relative yield of lycopene from tomato are shown in Figs.80.0(v/w)Analysis of experimental data:Non-UAEFigs. show the interactions between the independent variables on the relative yield of lycope

13、ne from tomato in the absence of sonication.where X1 = extraction time (min), X2 = extraction temperature () and X3 = solvent:freeze-dried tomato sample (v/w).93.35% of the variability in the response could be explained by the model.The fit model analysisthe validityof the model since there is a non

14、-significan (p = 0.2698) lack of fit.HPLC analysisHigh-performance liquid chromatography (HPLC) chromatogram of tomato extract using isocratic mobile phases of methanol/MTBE/ethyl acetate (30:60:10, v/v/v) at 501 nm with flow rate of 1.2 mL/min.Conclusion The improved UAE with the aid of RSM provide

15、s a rapid mean of estimating the relative lycopene yield during its extraction from tomatoes. From the ridge max analysis, the optimised conditions were 45.6 min (total extraction time), 47.6 (extraction temperature) and 74.4:1 v/w (ratio of solvent to freeze-dried tomato sample). The average relative lycopene yield obtained was 99%. The all-trans lycopene extracted was 5.11 0.27 mg/g dry weight with slight isomerisation (3.19 0.81%) taking place.In addition,