循環超聲提取技術的套用實例

循環超聲提取技術的套用實例

循環超聲提取技術可以套用在糧食類精深加工中,油料精深加工中,糖料精深加工中,水果蔬菜精深加工中,茶葉精深加工中……

套用,其它,

套用

1 循環超聲提取技術在糧食類精深加工中的套用
使用超聲提取技術可以從米糠麥麩大豆、玉米胚芽等中提取高附加值成分,利用超聲處理使豆乳蛋白含量提高6.6%,豆乳乾物質重量提高11.6%。超聲提取技術對於傳統大豆製品及現代大豆加工新產品,如豆奶、速溶豆粉及分離蛋白、濃縮蛋白等產品的生產均具有提高蛋白含量、增加得率的效用。如用常規攪拌法從經過變壓或熱處理的脫脂大豆料胚中提取大豆蛋白,提取物很少能達到蛋白質含量30%,且難提出熱不穩定的7S蛋白成分,而用超聲提取不但能提高提取物蛋白質含量,又可提取熱不穩定的7S蛋白成分。
超聲在酒的加工中也有很好的作用。用超音波加高頻電磁波(處理5~10min,可使酒的老熟時間縮短1/3到1/2;在啤酒作業中用800kHz、0.93W/cm的超聲,在13~18℃處理溫度下照射3~4h,可節約酒花62%;超聲對酒醇化處理,有較好的效果。
2 循環超聲提取技術在油料精深加工中的套用
循環超聲提取技術在油料深加工中亦具有諸多優勢,在多種油料加工中可替代傳統加工方式,降低加工成本,提高產品質量。
2.1 循環超聲提取在植物油提取上的套用
使用超聲提取,超音波的空化作用可產生微聲流,能有效打破邊界層,大大加快擴散速度,有效地提高提出速度2~10倍。超聲提取與傳統的壓榨法和有機溶劑浸取法相比,具有方法簡便,出油率高,油味純正、色澤清亮、生產周期短、不用加熱、有效成份不被破壞等優點,同時還可以進行其它有用成份的綜合提取,顯著地提高了經濟效益。在超音波的處理下,花生油的提出率可提高2.8倍;用超音波從油料種子中提取油,可使油的提出率增加8.3倍;從葵花籽中提取油脂,加入超音波可使產量提高27~28%;用乙醇提取棉籽油,使用超音波處理,在1小時內提取所得的油量提高了83%。
2.2 循環超聲提取在芳香油提取上的套用
我國含芳香油植物現已發現300多種,芳香油的提取大多採用水蒸汽蒸餾法,設備簡單,容易操作,但在提取過程中芳香油易發生氧化、聚合、熱解等,造成香氣損失,香料提出率低,但採用超聲強化提取可以顯著提高芳香油提取率。從桔皮中提取桔皮精油,用超聲法提取10min的提出率比直接浸泡2小時,加熱蒸餾2小時,水蒸汽蒸餾2小時,索氏提取2小時的提出率均高2倍以上;此外,從橘皮中提取橙皮甙,25℃超聲提取30min提取率是常規50℃浸泡3小時提取率的1.6倍。
2.3 循環超聲提取在動物油加工上的套用
動物油提取方法大都是將動物脂肪熔煉而提取出來的,這種方法獲得的油脂易焦化並出油率低。使用超聲提取方法可在極短時間內(2~10min)能使動物油脂游離出來,而且油脂內所含維生素未遭破壞,油脂清澈;如從鱈魚肝中提取鱈魚肝油,使用超聲提取方法2~5min內能使鱈魚肝中所含油脂全部游離出來,出油率接近原料含油率,大大高於常規提取方法(70%),而且油脂品質明顯好於常規提取方法。
3 循環超聲提取技術在糖料精深加工中的套用
從甜菜中提取糖,使用超聲提取方法可使提取時間縮短一半,產量提高12~14%,糖份提取速度可提高78%。
4 循環超聲提取技術在水果蔬菜精深加工中的套用
超音波有利於漿的進一步細化,使汁液中的果膠降解,果汁粘性降低,從而可以提高汁液的產量、質量和過濾速度,同時,由於經過超音波處理後使植物細胞被破碎,顯著地提高了人體及動物對營養成份的消化吸收率。如從蘋果中提取蘋果汁,使用超聲提取比常規提取產量增加10~15%,粘度降低28%,因此過濾速度也縮短了26%。用超聲提取從胡蘿蔔中提取胡蘿蔔素產量也可以提高10%左右。
5 循環超聲提取技術在茶葉精深加工中的套用
生產速溶茶時在60℃下套用超音波提取,提出率比用噴霧乾燥提高近20%,而且大部分有效成分在超音波處理頭10min內已被全部提取出來。如從茶葉中提取茶多酚和兒茶酚,用超音波常溫處理茶葉10min,茶多酚及兒茶酚的總量比100℃水提取30min提高40%以上,所得茶多酚及兒茶酚樣品的性狀無差別,也不改變茶多酚及兒茶酚各組分的結構。
6 循環超聲提取技術在中藥材精深加工中的套用
循環超聲提取技術和裝置已經成功用於數十種中藥材原料中天然產物的提取,部份結果如下:
6.1 萜類、內酯類
青蒿素一般在50℃以下採用石油醚、汽油冷浸或攪拌提取,提取率60%左右,提取時間24~48小時。用HF-2B提取青蒿素,分別研究了流體循環流動基本特性、超聲時間、超聲強度、固/液比、提取溫度、攪拌(循環)速度對青蒿提取率和石油醚損耗的影響。實驗條件下,青蒿素提取率達到90%以上,較常規提取方法青蒿素回收率提高25%以上,提取時間縮短為20分鐘,石油醚回收率達到90%,較常規提取方法有顯著提高。
6.2 黃酮
在銀杏黃酮提取時,常規水煮4小時提取率為56.5%;室溫下,用HF-2B提取10min,提取率為82.6%,提取30min,提取率為88.3%;40℃下,用HF-50G型循環超聲提取機提取30min,提取率為91.6%,高於常規100℃水煮6小時的銀杏黃酮提取率。蜂膠黃酮提取時,常規浸提48小時,提取率36%;用HF-2B室溫提取30min,提取率為41.8%。30℃條件下,用50%乙醇HF-2B提取淫羊霍30分鐘,黃酮提取率87%。甘草黃酮提取時,用HF-20B提取60min,80%乙醇時總黃酮得率為11.5%,85%乙醇時總黃酮得率為8.8%。
6.3 生物鹼
從肉蓯蓉用水提取甜菜鹼時,用HF-2B提取20分鐘與常規浸提24小時和100℃回流6小時甜菜鹼提取率相當。用HF-2B以1‰酸水為提取劑,提取砂生槐中總生物鹼,室溫超聲提取30分鐘,提取兩次,提取率超過85%,三次效果更佳;比常溫浸提4~6小時/次,提取三次效果更好,比滲濾24小時效果也高;以氯仿為提取劑,超聲提取7次,比常規連續提取一周效果更好。
6.4 甙類
從肉蓯蓉用甲醇提取肉蓯蓉甙類物質時,用HF-2B提取30分鐘與常規浸提24小時和80℃回流5小時肉蓯蓉甙提取率相當。30℃條件下,用50%乙醇HF-2B提取淫羊霍30分鐘,淫羊霍甙提出率90%。
6.5 多糖
從肉蓯蓉用水提取多糖時,用HF-2B提取20分鐘高於常規浸提24小時和100℃回流6小時多糖提取率。用HF-2B從海帶中提取硫酸酯多糖時,30℃下提取20分鐘,即可達到水煮法(100℃)提取5小時相同的硫酸酯多糖提取率。
6.6 茶多酚
從茶葉中提取茶多酚和兒茶酚,超聲常溫提取10min,
6.7 溶劑在漿萃取耦合集成提取純化
用HF-2B進行了溶劑在漿萃取硫酸酯多糖的研究,希望實現低微含量天然活性成份浸提、過濾、濃縮、粗提、分離純化過程的耦合集成,直接得到純化產品,同時利用分離純化強化浸提。在室溫下,超聲作用時間30分鐘,萃取劑濃度7%等條件下,多糖萃取率可達92%以上,多糖中岩藻糖含量≥35%,一步達到醫藥用多糖(岩藻糖含量≥30%)要求,成本僅為常規提取的四分之一左右。
6.8 其它
花椒用75%乙醇煮提8小時吸光度為2.274;用HF-2B室溫提取30min,吸光度為1.993,提取40min,吸光度為2.053。上述試驗結果說明循環超聲提取裝置具有良好的放大性能,而且相同的設備選擇不同的工藝條件可能會有相差較大的結果。
7 循環超聲提取技術在無公害農產品檢測中的套用
無公害農產品檢測必須提取農產品中農藥殘留、有害重金屬物質和其它有害成份,以作為檢測樣品,採用常規的索氏提取法,費時、繁雜,使用超聲提取法方便、快速,提取所得成份也比常規提取方法多。

其它

循環超聲套用在花粉細胞破壁技術上,與其它現有方法比較,具有時間短,操作簡單等特點,破壁率可以滿足生產工藝上的要求,可極大地降低生產成本。從小牛的皺胃中提取皺胃酶,套用超聲提取在40min時,可達到最高活性,同時發現超聲對皺胃酶原具有一定的激活作用.果蔬漿體的乳化:食品(如朱古力、果醬、色拉油、調味品)生產中採用循環超聲設備進行乳化、細化,能極大地縮短生產周期,而且口味、質量都較機械或化學方法更佳。

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