超声波提取原理详细解析
文章摘自中国超声学创始人应崇福所著书，部分观点均是源于国内超声提取分离行业的领军人物所言。
*一： 什么是超声波
中国超声学创始人说：超声是指频率高于20khz的声音，一般来说人耳是听不见频率高于20khz的声音的，其实这只是一个大概的数，因为每个人的听力的范围和能力是不一样的。由于人的耳朵听不见超声部分，似乎超声波在自然界中不常出现，这种理解是错误的。例如：固体材料中的点阵运动，两个金属片的相撞都能发出超声。在自然界的动物中发出超声最出名的是蝙蝠，它能够在漆黑狭窄的黑洞中自由穿梭，这个就是利用了超声测距的原理。
第二:超声波的几大特性在超声提取中的应用原理
1、机械效应。
超声波在提取溶剂中产生的效应。当把物料投入到提取罐中，打开超声波时，超声波在纵向传播的时候，它可以引起提取的中药材植物细胞的一些反应，这些反应都是物理变化，不会改变植物的有效成分的。超声振动可引起组织细胞内物质运动，由于超声的细微按摩，使细胞质流动、整个细胞发生微震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用，使细胞内部结构发生变化，使得植物细胞的细胞壁变的松软，再给以适当的时间的超声机械波的作用，植物细胞的细胞壁就能破裂，溶出到有机溶剂中。
2、热效应。
由于生物组织具有声吸收的特性，射入生物组织的部分超声能量，将会变成热能，并使其温度升高，同时提取溶剂的温度也有所升高。当超声强度一定时，温度就不再随着超声时间的延长而上升，而是温度上升的变化趋于0，基本上就不在变化。从这个方面我们也可以了解到，如果提取某种中药材的工艺要求温度不是太高的话，利用超声波的热效应也能够完全实现，这点本人有亲身体会，拿个最简单的超声波清洗机来说，在常温下打开超声波清洗机，不开加热系统，超声一段时间后，清洗溶剂的温度都能达到40度左右。这个根据每位客户的提取工艺的具体实际情况。
3、空化效应。
超声波提取技术提取中药有效成分时，首先在液体介质中产生特有的空化效应，即不断产生无数内部压力达上千个大气压的微小气泡，并不断“爆破”产生微观上的强冲击波而作用于中药材上，促使药材植物细胞破壁或变形，并在溶剂中瞬时产生的空化泡的作用下发生崩溃而破裂，这样溶剂便很容易地渗透到细胞内部，使细胞内的化学成分溶解于溶剂中。由于超声波破碎过程是一个物理过程，因而不会改变被提取成分的化学结构和性质。 |
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