1.º Princípio de funcionamento:
Quando as ondas ultrassónicas se propagam num líquido, é gerada uma pressão negativa local, formando pequenas bolhas (bolhas de cavitação). Quando as bolhas rebentam, são libertadas ondas de choque de alta temperatura e alta pressão e microjatos, destruindo instantaneamente as paredes celulares das algas. Os efeitos de vibração e agitação do ultrassom aceleram o movimento das moléculas do solvente e aumentam a capacidade do solvente de penetrar e dissolver substâncias intracelulares. A energia do ultrassom é convertida em energia térmica, o que aumenta a temperatura do sistema de extração e promove a difusão dos ingredientes ativos.
2. Etapas específicas para a extração de essência de algas
Pré-tratamento de algas
Limpeza: Remove as impurezas e o sal da superfície das algas.
Secagem: liofilização ou secagem a vácuo para reduzir o teor de humidade e facilitar a trituração.
Trituração: tritura as algas até um determinado tamanho de partícula (como 40-80 mesh) para aumentar a área superficial específica e melhorar a eficiência da extração.
Seleção de solventes
Escolha o solvente com base na polaridade do componente alvo, como por exemplo:
Componentes polares (como polissacarídeos, proteínas): água, solventes mistos etanol-água.
Ingredientes não polares (como lípidos): clorofórmio, acetato de etilo.
A quantidade de solvente utilizada é geralmente 10 a 20 vezes a massa das algas.
3. Operação de extração ultrassónica
Definições de parâmetros do dispositivo:
Potência: 200-800 W (ajustada de acordo com as espécies de algas e composição alvo).
Frequência: 20-40 kHz (a baixa frequência é adequada para a rutura de células, a alta frequência é adequada para a dissolução de componentes).
Temperatura: 25-60 ℃ (evite temperaturas elevadas para não danificar os componentes sensíveis ao calor).
Tempo: 10-60 minutos (ajustado dinamicamente de acordo com o progresso da extração).
Processo de operação:
O pó de algas pré-tratado é misturado com um solvente e colocado numa caldeira de extração de um extrator ultrassónico.
Ligue o gerador ultrassónico, defina os parâmetros e inicie a extração.
O processo de extração pode ser auxiliado por agitação ou circulação de fluxo para aumentar o efeito de transferência de massa.
Pós-processamento
Filtração: Utilize papel de filtro ou membrana para remover os resíduos de algas.
Concentração: Remover o solvente por evaporação rotativa ou destilação a pressão reduzida para obter um extrato concentrado.
Purificação: A cromatografia em coluna, a separação por membrana e outras técnicas podem ser utilizadas para purificar ainda mais o componente alvo, conforme necessário.