超声辅助萃取分离技术

个人资料整理仅限学习使用超声波萃取的研究现状及其应用邓祺琪1爱环吴世<苏州）环保有限公司摘要：超声波萃取技术是近年来在分离提取中受到广泛关注的新技术，与其他萃取方法如索氏萃取、微波辅助萃取和超临界萃取比较，它在很多方面都显示出极大的优越性。

介绍了超声波萃取技术的原理、特点，与媒质产生的作用和效应。

应用研究现状，并对该技术的发展方向进行了展望。

关键词: 超声波；萃取技术；应用现状P resent Research Situation and Expectation ofthe UltrasoundExtractionDENG Qi-Qi1AQUA WORTH CO., LTD.Abstract：Ultrasound Extraction is the new technology that attracts much attention in the department of separation and extraction in recent years, Compared with SE,MAE,SFE and so on, it demonstrates the enormous superiority in many aspects．In this article the technology principle of ultrasound extraction，the characteristic，the function and the effect which produces with the medium，the present situation of the application research，and forecasted the development direction of this technical we were introduced. Keywords Ultrasonic；Ex traction；Application超声波萃取(Ultrasound extraction，UE>，亦称为超声波辅助萃取、超声波提取，是利用超声波辐射压强产生的强烈空化效应、扰动效应、高加速度、击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取的进行。

桂油提取技术
桂油是一种重要的香料和药用植物，广泛应用于食品、医药和化妆品等行业。

其主要成分是桂皮醛、桂皮酸等挥发油，因此，桂油的提取技术对于保证其质量和效果十分重要。

目前，常用的桂油提取技术有蒸馏法、萃取法和超声波辅助萃取法等。

其中，蒸馏法是最常用的方法，其基本原理是利用水蒸气将桂皮中的挥发油蒸发出来，再通过冷凝、分离和收集等步骤得到桂油。

这种方法提取的桂油香气浓郁、纯度高，但存在蒸馏时间长、能耗高、操作复杂等问题。

萃取法是利用溶剂对桂皮中的挥发油进行提取，常用的溶剂有乙醇、乙酸乙酯等。

这种方法操作简单、提取效率高，但溶剂的选择和回收、提取物的纯度等问题也需要注意。

超声波辅助萃取法是一种新兴的提取技术，其基本原理是利用超声波的作用使桂皮细胞壁破裂，从而促进挥发油的释放和溶剂的渗透，提高提取效率。

这种方法操作简单、提取效率高、提取时间短，但需要注意超声波功率和时间的控制，以避免挥发油的破坏和提取物的污染。

总之，不同的桂油提取技术各有优缺点，选择合适的方法应根据具体情况和需要进行综合考虑。

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超临界流体萃取技术及其应用摘要：超临界流体萃取作为一种新型分离技术，越来越受到各行业关注和重视，并已广泛应用于医药、食品、化妆品及香料工业等领域。

本文对超临界流体萃取技术进行了评述，主要从超临界流体萃取技术原理、工业应用及其强化过程等几个方面。

介绍了国内外关于超临界流体分离技术最新研究动态，最后针对超临界萃取技术应用现状，探讨了其目前存在问题及应用前景。

关键词：超临界流体萃取；工业应用；应用前景Abstract: As a new separation technology, supercritical fluid extraction has get more and more attention from all walks of life, and it has been widely used in pharmaceutical, food, cosmetics, perfume industry and other fields. This article reviewed present application and research status of supercritical fluid extraction technology both at home and abroad, mainly in industrial applications of supercritical carbon dioxide extraction technology and strengthening processes. The latest studies on supercritical fluid extraction technology were introduced. Finally based on Chinese present situations of the technology, the existing problems and application prospects were discussed.Key words: Supercritical fluid extraction；Industrial application；Application prospect超临界流体( Supercritical Fluid 即SCF ) 即指是物体处于其临界温度和临界压力以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体性质。

总黄酮的提取方法总黄酮是一类在植物中广泛存在的生物活性物质，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌等多种生物活性。

总黄酮的提取方法主要分为常规提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体提取法等。

下面将详细介绍这些方法的原理和操作步骤。

1. 常规提取法：常规提取法是最常用的总黄酮提取方法之一。

该方法的原理是将植物样品与某种适合的溶剂进行浸提，溶剂中的总黄酮溶解出来，然后通过过滤和浓缩得到黄酮提取物。

操作步骤：(1) 将研磨后的植物样品与适量的溶剂加入烧瓶中，一般常用的溶剂有乙醇、甲醇、乙酸乙酯等。

(2) 将烧瓶放入提取装置中，加热浸提，提取时间一般为1-3小时，提取温度根据溶解度可在25-60之间选择。

(3) 提取结束后，使用滤纸、膜过滤或离心等方式分离固液，将液相收集到锥形瓶中。

(4) 将液相进行浓缩，可采用旋转蒸发、真空浓缩或减压浓缩等方法。

(5) 最后得到的黄酮提取物可在低温下保存或进行进一步的分离和纯化。

2. 超声波辅助提取法：超声波辅助提取法是在常规提取法的基础上结合超声波技术进行提取。

超声波的作用可以通过物理振荡和微压力变化，促使溶剂渗透进入植物细胞中，增加提取效率。

操作步骤：(1) 将样品与适量的溶剂放入超声波提取仪中，超声波输出频率一般在20-100 kHz之间。

(2) 开始超声波处理，提取时间一般较短，通常为10-30分钟。

(3) 提取完成后，进行过滤和浓缩等步骤，得到黄酮提取物。

3. 微波辅助提取法：微波辅助提取法是一种利用微波辐射能量加热样品，从而促进溶质的溶解和渗透的方法。

操作步骤：(1) 将植物样品与适量的溶剂放入微波辅助提取系统中。

(2) 设置合适的微波功率和时间，一般微波功率选取在200-1000 W之间，时间一般为5-20分钟。

(3) 提取完成后，进行过滤和浓缩等步骤，得到黄酮提取物。

4. 超临界流体提取法：超临界流体提取法是在超临界温度和压力条件下利用超临界流体作为溶剂进行提取的方法。

超声波提取原理、特点与应用介绍超声波指频率高于20KHz，人的听觉阈以外的声波。

超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。

《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。

近年来，超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。

超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。

作为中药制剂取工艺的一种新技术，超声波提取具有广阔的前景。

超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。

1、提取原理（1）机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。

超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。

从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。

（2）空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。

这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。

（3）热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。

由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。

丹皮酚的提取分离和鉴定改进措施
1.提取方法改进：
优化溶剂选择：尝试使用不同极性的溶剂进行提取，如乙醇、乙酸乙酯、醇酸混合溶剂等，以提高丹皮酚的提取效率。

超声波辅助提取：应用超声波技术能够提高丹皮酚的提取速率和提取率，缩短提取时间。

设计萃取工艺：调节提取条件，如温度、pH值、固液比等参数，以优化提取效果。

2.分离方法改进：
液液分离优化：对提取液进行液液分离时，可使用适当的萃取剂进行辅助分离，如醚类、酸类等，提高目标化合物的纯度。

柱层析技术：考虑使用不同类型的柱层析材料，如正相层析、反相层析等，优化分离条件，以获得高纯度的丹皮酚。

3.鉴定方法改进：
色谱条件优化：优化色谱分析条件，如流动相的选择、梯度条件的调整、柱温等，提高丹皮酚的分离度和分离时间。

多种检测技术结合：结合多种检测技术，如紫外-可见光谱、质谱等，对丹皮酚进行定性和定量分析，提高分析准确性和敏感度。

标准品验证：使用已知浓度的标准品建立标准曲线，通过比对样品吸光度或质谱数据，对丹皮酚进行定量鉴定。

4.质量控制与质量标准制定：
建立完善的质量控制体系：制定并遵守质量控制规范，确保提取、
分离和鉴定过程的准确性和可重复性。

建立质量标准：根据研究需要及相关法规，制定适用的丹皮酚质量标准，包括纯度、含量、杂质等指标。

超临界流体萃取技术的最新进展超临界流体萃取技术作为一种高效、绿色的分离技术，在过去几十年中取得了显著的发展。

它在众多领域，如食品、医药、化工等，展现出了巨大的应用潜力。

近年来，随着科学技术的不断进步，超临界流体萃取技术也在不断创新和完善，为相关行业带来了更多的机遇和挑战。

超临界流体是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体。

在这种状态下，流体具有独特的物理化学性质，如密度接近于液体，而扩散系数和黏度接近于气体。

这使得超临界流体具有很强的溶解能力和传质性能，成为一种理想的萃取介质。

常见的超临界流体有二氧化碳、乙烷、丙烷等，其中二氧化碳由于其无毒、不易燃、临界温度和压力相对较低等优点，在超临界流体萃取中得到了最为广泛的应用。

在超临界流体萃取技术的最新进展中，设备的改进是一个重要方面。

传统的超临界流体萃取设备在操作过程中可能存在压力控制不稳定、温度分布不均匀等问题，影响了萃取效率和产品质量。

近年来，新型的萃取设备不断涌现，通过采用先进的控制系统和优化的结构设计，有效地提高了设备的稳定性和可靠性。

例如，一些设备采用了多级萃取和分离的设计，能够更加精细地控制萃取过程，提高目标成分的纯度和收率。

萃取工艺的优化也是研究的热点之一。

科研人员通过深入研究超临界流体的物理化学性质以及被萃取物质的特性，不断优化萃取条件，如压力、温度、流速、萃取时间等。

通过合理地调整这些参数，可以实现对不同类型物质的高效萃取。

同时，结合辅助技术，如超声辅助、微波辅助等，能够进一步提高萃取效率。

例如，超声辅助超临界流体萃取技术利用超声波的空化作用，破坏植物细胞壁，促进目标成分的释放，从而显著提高了萃取速度和效率。

在应用领域方面，超临界流体萃取技术也取得了新的突破。

在食品工业中，它不仅用于提取天然香料、色素、油脂等成分，还用于去除食品中的农药残留、重金属等有害物质，提高食品的安全性和品质。

在医药领域，超临界流体萃取技术可用于提取中草药中的有效成分，如生物碱、黄酮类化合物等，为新药研发提供了有力的支持。

食品中食物大豆异黄酮的提取与分析引言食品中的营养成分一直备受关注，其中大豆异黄酮作为一种重要的植物化合物，具有许多健康益处。

本文将探讨大豆异黄酮的提取方法以及分析技术，深入了解这一营养物质的特性和应用。

提取大豆异黄酮的方法1.经典提取方法：萃取是提取大豆异黄酮最常用的方法之一。

该方法利用溶剂提取大豆中的异黄酮，常用的溶剂包括醇类、酸、醚类等。

具体步骤为将大豆进行粉碎，然后与溶剂进行浸泡，待一定时间后用离心机分离溶液，最后用浓缩溶液蒸馏得到异黄酮。

2.高效液相色谱法：这是一种常用于分离和纯化大豆异黄酮的方法。

通过控制不同极性的溶剂流经固定相，可以分离出异黄酮。

其优点是分离效果好、检测灵敏度高、操作简便。

但仪器设备价格较高。

3.超声波辅助萃取法：超声波通过产生高频振动作用于提取过程中，可增加提取效率。

该方法简易快捷，并且对大豆中的异黄酮不会造成破坏。

大豆异黄酮的分析技术1.紫外分光光度法：这是一种常用于测定大豆异黄酮含量的技术。

凭借大豆异黄酮吸收紫外光的特征，在特定波长下通过测定吸光度来确定其浓度。

相比于其他方法，紫外分光光度法具有简单、快速、经济的优势。

2.液相色谱-质谱联用法：液相色谱-质谱联用技术结合了液相色谱法和质谱法，能够同时实现分离、定量和结构鉴定。

该技术要求设备较为复杂，但能够提供更准确的分析结果。

3.气相色谱法：本法利用气相色谱仪将大豆中的异黄酮分离并进行定量分析。

虽然较为复杂，但通过不同样品前处理方法，可以得到较准确的结果。

大豆异黄酮的应用和健康益处大豆异黄酮具有多种健康益处，被广泛应用于食品、保健品等领域。

1.抗氧化特性：大豆异黄酮具有较强的抗氧化作用，能够中和人体内的自由基，减少氧化损伤带来的危害。

因此，常摄入富含大豆异黄酮的食物可以改善抗氧化能力，预防慢性疾病的发生。

2.植物雌激素活性：大豆异黄酮具有植物雌激素活性，能够模拟人体内雌激素的作用。

这使得大豆异黄酮成为缓解更年期症状、改善骨密度等问题的天然选择。

天然果胶的制备方法天然果胶是一种可以从水果和蔬菜中提取的高分子化合物，主要用于食品、制药、化妆品等工业领域。

天然果胶的制备方法涵盖了多种技术和工艺，本文将介绍10种常见的天然果胶制备方法，并对每种方法进行详细描述。

方法一：传统煮沸法传统煮沸法是制备天然果胶的老方法，其步骤包括：将水果或蔬菜切碎，加入适量水，煮沸一段时间，去除固体残留物，过滤液体，再加入酸或碱调节pH值，最后进行脱水和干燥。

这种方法简单易行，但存在固体残留物多、成分复杂、产量低等问题。

方法二：酶解法酶解法是指将水果或蔬菜浸泡在酶液中，使果胶分子逐渐被酶水解成小分子，然后进行提取精制。

这种方法可以有效提高果胶的纯度和产量，并且减少固体残留物，但酶液的成本较高，需要特殊的酶解设备和条件。

方法三：酸解法酸解法是指将水果或蔬菜加入适量酸，使果胶分子分解成小分子，并形成溶液，然后进行过滤、调节pH值、脱水干燥等工艺。

这种方法简单易行，但需要控制酸的用量和时间，避免产生过多的杂质和损失果胶分子。

方法四：碱解法碱解法是指将水果或蔬菜加入适量碱，使果胶分子断裂并与碱形成盐，然后进行过滤、中和、浓缩、干燥等工艺，提取纯度较高的果胶。

这种方法需要控制碱的浓度和反应时间，避免对果胶分子产生过度损伤。

方法五：酸碱协同法酸碱协同法是指将水果或蔬菜同时加入酸和碱，使果胶分子表现出酸性和碱性的特点，从而在水中形成胶体，然后进行加热、离心、冷却、干燥等工艺，制备高纯度的天然果胶。

这种方法既能减少固体残留物，又能提高果胶的产量和纯度，但需要控制酸碱配比和工艺参数。

方法六：超临界萃取法超临界萃取法是指将水果或蔬菜放入高压高温的超临界流体中，利用超临界流体的溶解性和渗透性，将果胶分子从杂质中分离出来，然后进行分离和干燥。

这种方法具有产率高、制备周期短、产物质纯度高等优点，但需要特殊的超临界萃取设备和条件。

方法七：微波辅助萃取法微波辅助萃取法是指将水果或蔬菜浸泡在水中，然后通过微波加热，使果胶分子在短时间内被快速释放出来，然后进行离心、浓缩、脱水等工艺。

2013年4月轻工科技LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY1前言竹子是禾本科多年生常绿植物，全世界约有700多属，1200多种，竹林面积约2亿hm 2。

在我国竹叶不仅拥有深厚的文化内涵，同时具有悠久的食用和药用历史，例如它具有清热利尿、明目解毒和止血等功能，是当今世界最具有使用价值的植物之一［1］。

近年来对竹子的研究发现，竹叶中含有大量对人体有益的活性物质，包括黄酮酚酸类，氨基酸肽类，蒽醌类，萜类类酯等，其中主要是黄酮类物质［2］。

然而随着现代科学的发展，近年来国内外不少学者把超声波技术应用到有效成分的提取分离中，发现超声波产生的强烈振动、高加速度、强烈空化效应和搅拌作用等都可加速其进入溶剂。

这种分离技术应用于物质有效成分提取、分离与制备，萃取率不仅高，而且速度快，操作简便，节约溶剂，且为低温提取，有利于有效成分的保护［3］。

本研究通过超声波辅助从竹叶中提取黄酮类物质，获得最佳提取条件，为竹叶黄酮的进一步开发利用提供科学依据。

2材料与方法2.1材料竹叶：采于重庆市潼南县。

2.2试剂芦丁标准品（中国药品生物制品检定所提供）；无水乙醇，亚硝酸钠，硝酸铝，氢氧化钠均为分析纯。

2.3仪器SB-5200型超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；SHB-III 循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；722S 型分光光度计（上海棱光技术有限公司）；HSW-3型隧道式烘干机（安徽省临泉县食品机械厂制造）；2N-400A 型高速中草药粉碎机（长沙市岳麓区中南制药机械厂）；EO2140-电子天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司）；101A-2型电热鼓风干燥器（上海实验仪器厂有限公司）；RE52-3型旋转蒸发器（上海沪西分析仪器厂有限公司）。

2.4试验方法2.4.1标准曲线的制备［4］精密称取芦丁对照品20mg ，置于100mL 容量瓶中，加80％乙醇溶解至刻度，摇匀即得对照品溶液。

超声波提取原理、特点与应用介绍超声波指频率高于20KHz，人的听觉阈以外的声波。

超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。

《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。

近年来，超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。

超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。

作为中药制剂取工艺的一种新技术，超声波提取具有广阔的前景。

超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。

1、提取原理（1）机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。

超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。

从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。

（2）空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。

这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。

（3）热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。

由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。