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超声辅助提取的优势及应用

2021.11.03

  优势

  缩短提取时间和提高提取效率。

  超声波提取不对提取物的结构、活性产生影响。

  应用广泛,不受成分极性、分子质量大小的限制,适用于绝大多数有效成分的提取 [2] 。

  操作简单易行、提取料液杂质少、有效成分易于分离、纯化。

  应用

  超声波辅助提取技术应用于植物活性物质的提取。应用超声波技术辅助提取植物活性成分,可以缩短提取时间及有效提高效率。

  生物碱 类成分的提取

  Dem 等 [3] 利用超声波提取技术从曼陀罗叶中提取曼陀罗碱,用超声波提取30 min 比用常规煎煮法提取3 h 的样品含碱量高9%。郭孝武 [4] 用超声波从黄连中提取小檗碱,所得到的小檗碱提取率比碱性浸泡24 h 高50% 以上。

  苷类 成分的提取

  苷类提取常用有机溶剂加热回流、水浸提取等方法,但这些方法耗时、高温的缺点易使苷类的成分破坏。

  郭孝武 [5] 进行了常规法与超声法提取几种中药材苷类成分的研究,在提取时间上, 黄芩苷常规法耗时180 min,超声法40 min, 芸香苷常规法醇静置需16 h,超声法0.5 h,蒽醌苷常规法需180min,超声法10 min。结果显示超声波提取法比常规法在提取率和提取时间上有很明显的优势。超声波提取法还可应用于 重楼总皂苷、 三七总皂苷等的研究,结果均表明超声波提取较常规法具有高效、快速的优点。

  糖类 成分的提取

  糖类多存在于植物细胞液中,植物的纤维、细胞黏液等对糖分的溶出有很大的阻碍,超声波提取技术应用于各种糖类有效成分的提取,比常规方法可获得更好的效果。周广麟等 [6] 研究超声波辅助预处理甜菜、甜高粱秸秆和甘蔗等糖料植物,用于提高纤维酶解得率,结果表明,采用超声波预处理可以有效提高提取率,比未经预处理的得率均相应高出50%,其主要原因是超声波破坏了植物的纤维结构,增加了纤维素酶分子对原料的亲和性。

  酮类 成分的提取

  异黄酮提取的传统工艺,如有机溶剂浸提法、酸解法、水加热提取法,有操作费时、溶剂量大、成本高、苷元易被破坏的缺点 [7] 。超声波提取利用超声波产生的空化作用能使溶剂充分、快速渗透入提取物内部,并具有加热的作用,有利于苷元的浸出,广泛应用于酮类有效成分的提取。何春霞等 [8] 采用正交优化试验,以总黄酮得率作为考察指标,对影响欧洲鳞毛蕨总黄酮超声波提取的因素进行了研究,结果在最佳提取条件下,其得率可比传统方法高出15%。

  21 世纪初,随着对超声波波理论研究的深入,超声波频率和超声波能量作为重要的超声波参数在超声波提取过程中可能产生的影响被研究人员所认识和关注,并进行此方面的初步探索和研究。

  Albu 等 [9] 利用直插式和水浴式超声波辅助提取了芸香科植物鲜样和干样中的 鼠尾草酸,并与热处理比较,发现超声波处理15min 达到较高的提取量,认为水浴超声波有利于大规模生产。

  目前仍然不清楚,超声波参数是通过单个变量作用还是通过个多个变量的结合作用来影响植物材料。

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