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超聲波提取和保存

超聲波提取和保存當以高強度超聲處理液體時,傳播到液體介質(zhì)中的聲波會產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán),其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間,高強度的超聲波會在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。當氣泡達到不能再吸收能量的 體積時, 它們在高壓循環(huán)中劇烈地坍塌,這種現(xiàn)象稱為空化。

  • 產(chǎn)品型號:GB-R-2000D
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2024-12-31
  • 訪  問  量:2197
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詳細介紹

超聲波提取和保存

通過超聲波分解細胞結構(裂解)用于提取滅活微生物細胞內(nèi)的化合物。

超聲波提取和保存當以高強度超聲處理液體時,傳播到液體介質(zhì)中的聲波會產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán),其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間,高強度的超聲波會在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。當氣泡達到不能再吸收能量的 體積時, 它們在高壓循環(huán)中劇烈地坍塌,這種現(xiàn)象稱為空化。在爆炸期間,局部將達到非常高的溫度(約5,000K)和壓力(約2,000atm)??栈瘹馀莸谋罎⒁矊е乱后w射流高達280m/s的速度,所產(chǎn)生的剪切力機械地破壞細胞膜并 改善材料轉(zhuǎn)移。根據(jù)所采用的超聲波參數(shù),超聲波對細胞有破壞性或建設性影響,取決于所使用的超聲參數(shù)。

細胞分裂

在強烈的超聲作用下,酶或蛋白質(zhì)可以從細胞或亞細胞器中釋放出來,這是細胞分裂的結果。在這種情況下, 被溶解成溶劑的化合物被封閉在一個不溶性的結構中。為了提取它,必須破壞細胞
膜。細胞破壞是一個敏感過程,因為細胞壁有承受內(nèi)部的高滲透壓的能力。需要對細胞破壞進行良好的控制,以避免阻礙細胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放(包括細胞碎片和核酸)或產(chǎn)物變性。

超聲波作為細胞分解的良好控制手段,為此,超聲波的機械效應提供更快, 更完整的滲透溶劑的細胞材料和改善轉(zhuǎn)移質(zhì)量。超聲波可以更好地滲透到植物組織中并改善質(zhì)量傳遞。超聲波產(chǎn)生空
化破壞細胞壁并促進基質(zhì)成分的釋放。

傳質(zhì)

超聲波的機械活動支持溶劑擴散到組織中。當超聲波通過空化剪切力機械地破壞細胞壁時,它促進從細胞向溶劑的轉(zhuǎn)移。通過超聲空化引起的粒徑減小,增加了固相和液相之間接觸的表面積。

蛋白質(zhì)和酶提取

特別是提取儲存在細胞和亞細胞顆粒中的酶和蛋白質(zhì)是高強度超聲的一個*和有效的應用。因為可以顯著改進通過溶劑提取植物和種子體內(nèi)的有機化合物。因此,超聲在提取和分離新的潛在
生物活性成分方面具有潛在的益處。例如,來自當前工藝中形成的未使用的副產(chǎn)物流。

脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

超聲波通常用于改善從植物種子中提取的脂類和蛋白質(zhì),如大豆(如面粉或脫脂大豆)或其他油料種子。在這種情況下,細胞壁的破壞促進了壓榨(冷或熱),從而減少了壓餅中的殘余油脂。
超聲波幾乎能支持任何商業(yè)生產(chǎn)能力,對大豆蛋白質(zhì)進行親水化,當使用較厚的漿液時,所需的超聲處理能量低。

適用于:水果中的柑橘油,榨芥子油,花生油菜,草藥油(紫錐菊),油菜籽油,大豆油,玉米油

酚類化合物和花青素釋放

酶,如果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶在果汁處理中廣泛應用,以降低細胞壁的性能,提高果汁的提取率。細胞壁基質(zhì)的破壞也會釋放一些成分,比如酚類化合物進入果汁中。超聲波改善了提取過程,因此可以導致酚類化合物、生物堿和果汁產(chǎn)量的增加,通常是留在壓濾餅中。

超聲波處理對葡萄和漿果基質(zhì)中酚類化合物和花青素的釋放的有益作用,特別是從越桔(牛痘霉菌)和黑醋栗(Ribes nigrum)轉(zhuǎn)化為果汁。超聲波處理可以使越桔汁中酚類化合物的濃度提高了15%以上。

微生物和酶失活

微生物和酶滅活(保存),例如 果汁和醬汁是食品加工中超聲波的另一種應用。今天,在短時間內(nèi)提高溫度(巴氏滅菌法)仍然是微生物或酶在失活過程中最常見的處理方法,從而延長保存時間。由于高溫暴露,這種高溫殺菌常常對許多食品不利。由熱催化反應生成新物質(zhì)以及大分子的改性,以及植物和動物結構的變形,都可能會使食品的質(zhì)量降低。因此,熱處理可能導致感覺屬性,即質(zhì)地、風味、顏色、氣味和營養(yǎng)品質(zhì)(維生素和蛋白質(zhì))變得不太理想。 超聲是一種有效的非熱處理替代品。

由空化和局部自由基產(chǎn)生的熱量可導致超聲波處理的酶失活。在足夠低的超聲處理下,結構和代謝變化可以在細胞中發(fā)生而不會破壞。在大多數(shù)生的和未熟化的水果、蔬菜中發(fā)現(xiàn)與異味和褐變色素增加所相關的過氧化酶的活性,可以使用超聲波使其大大較少??垢邷氐拿?,如脂肪酶和蛋白酶,能抗高溫處理,能降低熱處理牛奶和其他奶制品的質(zhì)量和貯藏壽命,在使用高溫和壓力
(MTS)的同時使用超聲波處理,更有效地抑制其活性。

超聲已證明其在破壞食源性病原體如大腸桿菌、沙門氏菌、蛔蟲、Giargia、隱孢子蟲囊腫和脊髓灰質(zhì)炎病毒的方面具有潛力。

適用于:保存果醬或配料,例如 用于冰淇淋,果汁和醬汁,肉制品,乳制品等。


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