Princípio de funcionamento do extractor ultrasônico de volume de 15 litros

É baseado principalmente em vários efeitos físicos gerados pela propagação da ultra-som em meios líquidos que sinergizam para acelerar e melhorar a eficiência de extração dos componentes alvo. Os princípios principais incluem efeitos mecânicos, efeitos de cavitação e efeitos térmicos.‌

‌Efeitos mecânicos‌Quando o ultra-som se espalha pelo meio, o ponto de massa do meio produz vibrações e acelerações de alta velocidade (até milhares de vezes a aceleração gravitacional), que podem danificar a estrutura celular e promover a liberação de ingredientes ativos do substrato farmacêutico e dissolver-se no solvente.‌

‌Efeito de cavitação‌A ultra-som forma pequenas bolhas (buracos vazios) no líquido que se expandem e fecham rapidamente sob a pressão sonora, gerando alta pressão instantânea (até milhares de atmosferas) e ondas de choque que quebram a parede celular e aceleram a dissolução dos componentes.‌

‌Efeito térmico‌A energia ultra-sônica é parcialmente convertida em energia térmica após a absorção do meio, permitindo que a temperatura local aumente instantaneamente, aumentando a solubilidade e a taxa de difusão dos componentes alvo, ao mesmo tempo que as condições de baixa temperatura (como:65°CAjuda a manter a atividade biológica.‌

Juntos, estes efeitos permitem um processo de extração eficiente e a baixa temperatura para uma ampla variedade de medicamentos e compostos.‌

Princípios

Extração por ultra-som é a utilização de efeitos mecânicos, efeitos de cavitação e efeitos térmicos de ultra-som, aumentando a velocidade de movimento das moléculas do meio, aumentando a penetração do meio para extrair ingredientes bioeficazes.[2]

Efeitos mecânicos

A propagação do ultra-som no meio pode fazer com que o ponto de massa do meio produza vibrações no seu espaço de propagação, reforçando assim a difusão e a propagação do meio, que é o efeito mecânico do ultra-som. O ultra-som produz uma pressão de radiação durante o processo de transmissão, que se espalha ao longo da direção das ondas sonoras e tem um forte efeito destrutivo sobre o material, que pode deformar o tecido celular e degenerar as proteínas vegetais; Ao mesmo tempo, ele também pode dar ao meio e à suspensão acelerações diferentes, e a velocidade de movimento das moléculas do meio é muito maior do que a velocidade de movimento das moléculas da suspensão. Assim, um atrito entre os dois é criado, o que faz com que as biomoléculas se despolim, permitindo que os ingredientes ativos na parede celular se dissolvam mais rapidamente no solvente.

Efeito de cavitação

Normalmente, algumas bolhas microscópicas são mais ou menos dissolvidas dentro do meio, que geram vibrações sob o efeito do ultra-som, quando a pressão sonora atinge um determinado valor, as bolhas devido à difusão direcional (difusão recteadae aumentar, formando uma cavidade de ressonância e, em seguida, fechando-se de repente, este é o efeito de cavitação da ultra-som. Esta bolha, quando fechada, gerará milhares de pressões atmosféricas ao seu redor, formando microondas, que podem causar a quebra da parede celular da planta e de todo o organismo, e todo o processo de quebra é concluído instantaneamente, favorecendo a dissolução dos ingredientes eficazes.

Efeito térmico

Tal como outras ondas físicas, o processo de propagação de ultra-som no meio também é um processo de propagação e difusão de energia, isto é, o ultra-som no processo de propagação do meio, sua energia sonora é constantemente absorvida pelo ponto de massa do meio, o meio transforma toda ou a maior parte da energia absorvida em energia térmica, o que leva ao aumento da temperatura do próprio meio e do tecido da droga, aumentando a velocidade de dissolução dos ingredientes eficazes da droga. Como o aumento da temperatura interna do tecido do medicamento causado por essa absorção sonora é instantâneo, a atividade biológica dos ingredientes extraídos pode ser mantida inalterada.