Processador de extracção de mistura homogeneizador por ultra-som com recipiente de reação de vidro

Processador de extração por homogeneização ultrassônica

O que é a Máquina de Extração Ultrassônica?

A extração ultrassônica de vitaminas é um método de extração de vitaminas de várias matérias-primas biológicas usando tecnologia ultrassônica. A seguir, uma introdução detalhada dos aspectos de princípio, vantagens e processo:

Geralmente, as matérias-primas vegetais são pré-tratadas por trituração para aumentar a área de contato com o solvente. Em seguida, as matérias-primas vegetais pré-tratadas são misturadas com o solvente selecionado em uma certa proporção e colocadas em um dispositivo de extração ultrassônica. Sob a ação do ultrassom, os ingredientes ativos nas células vegetais se dissolvem gradualmente no solvente. Após a conclusão da extração, o extrato é separado do resíduo por filtração, centrifugação, etc. para obter um extrato bruto contendo ingredientes ativos, que pode ser purificado e refinado conforme necessário.

A sonocatálise de emissão elimina a vibração de alta frequência e os efeitos de cavitação, e exibe excelente desempenho na promoção de reações químicas e na melhoria da eficiência de produção. Esses dispositivos são amplamente utilizados em processos como emulsificação, extração, dispersão e homogeneização para melhorar a qualidade do produto.

A tecnologia ultrassônica também é amplamente utilizada em purificação, reações catalíticas, preparação de nanomateriais, purificação de células e tratamento de água, e sua versatilidade desempenha um papel fundamental na pesquisa científica e na produção industrial.

Preparação da matéria-prima: Selecionar matérias-primas biológicas ricas em vitaminas alvo, como frutas frescas, vegetais, grãos ou microrganismos, e realizar pré-tratamento, incluindo lavagem, picagem, secagem, trituração e outras operações, para aumentar a área de contato entre as matérias-primas e o solvente e melhorar a eficiência da extração.

Seleção do solvente de extração: Selecionar um solvente adequado de acordo com as propriedades da vitamina alvo. Por exemplo, para vitaminas solúveis em água, solventes polares como água e solução de etanol-água são mais comumente usados; para vitaminas lipossolúveis, solventes apolares como n-hexano e petróleo são frequentemente usados.

Extração ultrassônica: Misturar as matérias-primas pré-tratadas e os solventes em uma certa proporção e colocá-los no equipamento de extração ultrassônica. Definir parâmetros ultrassônicos apropriados, como frequência, potência, tempo de extração e temperatura, e iniciar o equipamento para extração.
Separação e purificação do líquido de extração: Após a conclusão da extração, o extrato é separado do resíduo por filtração, centrifugação e outros métodos para obter um extrato bruto contendo vitaminas. Para obter um produto de vitamina de maior pureza, o extrato bruto precisa ser purificado posteriormente, como por destilação, extração, cromatografia e outros métodos.
Ruptura celular: Quando as ondas ultrassônicas se propagam em um meio líquido, ocorrem efeitos de cavitação. Na fase de pressão negativa da onda ultrassônica, pequenas bolhas de cavitação se formam no líquido, e na fase de pressão positiva, as bolhas de cavitação colapsam rapidamente, gerando alta pressão instantânea e alta temperatura local de até milhares de atmosferas. Essa forte força de impacto pode destruir as paredes celulares e as membranas celulares de células biológicas, e liberar substâncias como vitaminas das células no solvente circundante.
Aceleração da transferência de massa: A vibração mecânica das ondas ultrassônicas pode acelerar o processo de transferência de massa entre o solvente e as matérias-primas biológicas. Permite que as moléculas do solvente penetrem nas matérias-primas mais rapidamente e também promove a difusão mais rápida das vitaminas liberadas das células para o solvente, melhorando assim a eficiência da extração.
Redução da tensão superficial: As ondas ultrassônicas podem reduzir a tensão superficial do solvente, facilitando a molhagem das matérias-primas biológicas pelo solvente, promovendo ainda mais o contato e a interação entre o solvente e as matérias-primas, e facilitando a dissolução e extração de vitaminas.

Parâmetro:

Geralmente na faixa de 20–100 kHz, os homogeneizadores ultrassônicos são dispositivos que causam cavitação acústica em líquidos e produzem fortes forças de cisalhamento local por meio de ondas sonoras de alta frequência.
Microbolhas fornecem ondas de choque, turbulência e microcorrentes que reduzem eficientemente o tamanho das partículas e garantem a dispersão homogênea; seu desenvolvimento, crescimento e colapso rápido formam a base da ação.
Seu valor decorre de sua capacidade de desorganizar estruturas celulares, impulsionar a emulsificação e aumentar as eficiências de extração em muitas matrizes, melhorando assim a qualidade e a consistência dos produtos produzidos.
Historicamente, a homogeneização ultrassônica surgiu de pesquisas sonocatalíticas iniciais em meados do século XX e evoluiu de dispositivos em escala laboratorial para sistemas de fluxo contínuo em escala industrial, refletindo desenvolvimentos no projeto de transdutores e controle de energia.
As aplicações abrangem várias disciplinas, incluindo processamento de alimentos, biotecnologia e pesquisa de materiais, onde o baixo uso de produtos químicos e processos não térmicos são muito valorizados.
Elementos importantes de projeto incluem transdutores ultrassônicos, geralmente acoplados a sistemas de corneta ou sonda, que aumentam a amplitude de deslocamento, facilitando assim a transmissão eficaz de energia para o meio.