So với các công nghệ chiết xuất hoạt chất truyền thống, công nghệ trích ly sử dụng sóng siêu âm có nhiều ưu điểm vượt trội.

Siêu Âm là gì?

Siêu âm là sóng cơ học hình thành do sự lan truyền dao động của các phần tử trong không gian, có tần số lớn hơn giới hạn ngưỡng nghe của con người (16 – 20KHz).

Siêu âm làm dung môi (tại các hốc ở bề mặt tiếp xúc) bị sủi bọt, đẩy tạp chất ra khỏi bề mặt mẫu. Bản chất sóng siêu âm khác với sóng điện từ.

 

·      Nguyên tắc, cơ chế hoạt động của trích ly siêu âm

Khi xuyên qua cơ thể, chỉ một lượng rất nhỏ của sóng siêu âm bị các mô hấp thụ và chuyển thành nhiệt năng. Sự tỏa nhiệt này không kéo dài, không làm tăng bề mặt nhiệt độ tại chỗ.

Phần lớn năng lượng của sóng siêu âm chuyển thành cơ năng (làm rung). Sự rung kéo dài sẽ làm vỡ các bọt khí tại chỗ, gây tổn thương tại chỗ, đôi khi nghiêm trọng.

Dưới tác dụng của siêu âm: dung môi tại các hốc nhỏ (Vd: dược liệu) bị sủi bọt, đẩy chất cần chiết ra khỏi dược liệu, chất tan vào trong dung môi (chiết xuất).

 

 

·      Ưu điểm:

• Thiết bị tương đối đơn giản, bảo quản và vận hành dễ dàng, không quá đắt tiền.
• Chiết được nhiều nhóm hoạt chất, dung môi chiết khá đa dạng.
• Lượng mẫu: có thể lên đến hàng trăm gam.
• Giảm được nhiệt độ và áp suất, ưu điểm này được ưu tiên áp dụng để chiết cho các hoạt chất không bền với nhiệt.
• Tăng được khối lượng dịch chiết và rút ngắn được thời gian chiết, và như vậy cũng kéo theo tiết kiệm năng lượng đầu vào.

 

·      Nhược điểm:

• Dung môi khó được làm mới trong suốt quá trình chiết xuất, vì vậy hiệu lực của nó là một hàm số phụ thuộc vào hệ số phân ly.
• Thời gian lọc và rửa dịch chiết kéo dài, vì vậy sẽ tốn nhiều dung môi, làm mất một lượng dịch chiết hoặc dịch chiết có thể bị nhiễm bẩn.
• Sự thoái hóa bề mặt của đầu dò theo thời gian sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất chiết.

 

 

·      Phạm vi ứng dụng của siêu âm

Phạm vi ứng dụng của siêu âm là khá rộng.

• Chiết xuất nhiều nhóm hợp chất từ nhiều nguyên liệu khác nhau đặt biệt là những chất dùng cho thực phẩm.
• Làm sạch bề mặt.
• Phá huỷ cấu trúc tế bào
• Phân tán

 

Ứng Dụng

Đầu tiên và quan trọng nhất là công nghệ này cho phép chiết xuất các hoạt chất sinh học ở nhiệt độ thấp (thấp hơn 70 độ C). Chiết xuất ở nhiệt độ thấp giúp bảo tồn toàn vẹn hoạt tính sinh học của các hoạt chất sinh học tự nhiên, trong khi chiết xuất ở nhiệt độ cao có thể làm mất tới 70% hoạt tính của các hoạt chất này.

Thứ hai, công nghệ trích ly sử dụng sóng siêu âm làm tăng đáng kể tỷ lệ thu hồi hoạt chất sinh học, so với công nghệ chiết xuất truyền thống. Thời gian chiết xuất sử dụng công nghệ này cũng ngắn hơn từ 20 – 30 lần so với công nghệ chiết xuất truyền thống. Nhờ đó, công nghệ trích ly sử dụng sóng siêu âm giúp tiết kiệm năng lượng, thời gian sản xuất và làm giảm giá thành sản phẩm.

Công nghệ chiết siêu âm thường được sử dụng để tạo ra các sản phẩm cuối từ dược liệu tự nhiên hay các loại hạt, hoa…