中藥提取設備

一、超聲波作用機理

        超聲波是指頻率為20KHz-50MHz左右的機械波，需要能量載體一介質來進行傳播。超聲波在傳遞過程中存在著正負壓交變周期，在正相位時，對介質分子產生擠壓，增加介質原來的密度；負相位時，介質分子稀疏、離散，介質密度減小。也就是說，超聲波并不能使樣品內的分子產生極化，而是在溶劑和樣品之間產生聲波空化作用，導致溶液內氣泡的形成、增長和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與提取溶劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉移到液相的傳質速率。

        1.1 超聲波效應

         超聲波提取中藥材的*性，是基于超聲波的特殊物理性質，主要通過壓電換能器產生快速機械振動波來減少目標萃取物與樣品之間的作用力，從而實現固液分離。

              1）加速介質質點運動。高于20KHz頻率的超聲波連續介質（例如水）中傳播時，根據惠更斯波動原理，在其傳播的波陣上將引起介質質點（包括藥材中藥效成分的質點）的運動，使介質質點運動獲得巨大的加速和動能。質點的加速度經計算一般可達重力加速度的二千倍以上。由于介質質點將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質點上而獲得巨大的加速度和動能，藥材基體才能迅速逸出，游離于水中。

              2）空化作用。超聲波在液體介質中傳播產生特殊的“空化效應”，“空化效應”不斷產生內部壓力達到上千個大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產生微觀上的強大沖擊波作用在中藥材上，使其中不屬于藥物有效成分的物質被分離出來，從而加速藥物有效成分的浸出提取。

              3）熱效應。和其它物理波一樣，超聲波在介質中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴散過程，即超聲波在介質的傳播過程中，其聲能不斷被介質的質點吸收，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，增大了藥物有效成分的溶解速度。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，因此可以使提取的成分的生物活性保持不變。此外，超聲波還可以產生許多次級效應，如乳化、擴散、擊碎、化學效應等，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，并與介質充分混合，加快子提取過程的進行，并提高了藥物有效成分的提取率。

        1.2 超聲波提取的特點

                1）超聲波提取時不需加熱，避免了中藥常規煎煮法、回流法長時間加熱對有效成分的不良影響，適用于對熱敏物質的提??；同時，由于其不需加熱，因而也節省了能源。

                2）超聲波提取提高了藥物有效成分的提取率，節省了原料藥材，有利于中藥資源的充分利用，提高了經濟效益。

                3）超聲波提取是一個物理過程，在整個浸提過程中無化學反應發生，不影響大多數藥物有效成分的生理活性。

                4）提取物有效成分含量高，有利于進一步精制。

        1.3 中藥萃取出膏率與時間控制

  超聲波在中藥萃取中的原理是把大塊的粒子震碎成小粒子，有利于溶解，但不會提高物質本身的溶解度?；旧献畛醯囊欢螘r間超聲波可起到加強中藥成分的顯著溶解，再多的時間意義不大，也不會再有明顯效果。另外，超聲波在中藥提取中的作用與提取次數和人為的控制時間相關。

二、超聲波振動系統組成

  超聲波中藥提取處理系統主要由超聲波驅動電源和超聲波發射頭兩部分組成，通過專用電纜連接。如圖1所示。

圖1 聲化學系統（設備）構成

三、技術指標

四、性能優點

                                ①  應用超聲波提取技術，提取率高、時間短、均一性好；?

                                ②  實現低、常、高溫可監、可調、可控；?

                                ③  全密封防爆、可使用水、乙醇、石油醚等各種提取溶媒；?

                                ④  *的電氣控制系統可保證超聲波系統長時間連續工作；?

                                ⑤  可采用電加熱或蒸汽加熱方式；?

                                ⑥  可配攪拌器或循環泵，使物料和溶劑更充分的置換；?

                                ⑦  此設備可在原有罐釜基礎上進行改裝；?

                                ⑧  操作方便、工序簡單；?

                                ⑨  超聲提取，提取時間顯著縮短，提取得率大幅提高；?

                                ⑩  提取溫度任意設定，實現低、常、高溫可監、可調、可控；?

                                ?  適用各種有機溶劑，可進行各種中藥和天然產物的提??；?

                                ?  *的電氣控制和保護技術，保障了設備長時間安全運行的性能；?