Prinsip Ekstraksi Ultrasonik

Prinsip ekstraksi ultrasonik

Ultrasonografi (frekuensi antara 20 kHz dan 1 MHz) adalah gelombang mekanis yang membutuhkan media pembawa energi untuk menyebar.

Prinsip ekstraksi ultrasonik adalah menggunakan efek kavitasi, efek mekanis, dan efek termal gelombang ultrasonik untuk mengekstraksi komposisi kimia sampel dengan meningkatkan kecepatan gerak molekul medium dan meningkatkan daya tembus medium. Berikut ini adalah contoh obat herbal Cina:

(1) Efek kavitasi Secara umum, beberapa gelembung mikro lebih atau kurang larut di dalam medium. Gelembung ini bergetar di bawah aksi gelombang ultrasonik. Ketika tekanan suara mencapai nilai tertentu, gelembung meningkat karena difusi yang diarahkan, membentuk rongga resonan. Dan kemudian tiba-tiba ditutup, ini adalah efek kavitasi dari USG. Ketika gelembung ditutup, itu menghasilkan tekanan beberapa ribu atmosfer di sekitarnya, membentuk syok mikro, yang dapat menyebabkan dinding sel tanaman dan seluruh organisme pecah, dan seluruh proses pemecahan selesai dalam sekejap, yang menguntungkan untuk pembubaran bahan aktif.

(2) Efek mekanis Perambatan gelombang ultrasonik dalam medium dapat menyebabkan partikel medium bergetar di ruang propagasinya, sehingga meningkatkan difusi dan propagasi medium, yang merupakan efek mekanis dari gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik menghasilkan semacam tekanan radiasi dalam proses propagasi, yang merambat di sepanjang arah gelombang suara, yang memiliki efek destruktif yang kuat pada material, yang dapat merusak jaringan sel dan mendenaturasi protein tanaman. Pada saat yang sama, ia juga dapat memberikan akselerasi yang berbeda pada medium dan suspensi. Dan kecepatan molekul medium jauh lebih cepat daripada kecepatan molekul suspensi. Dengan demikian, gesekan dihasilkan antara keduanya, yang dapat mendepolimerisasi biomolekulnya, sehingga komponen aktif pada dinding sel larut dalam pelarut lebih cepat.

(3) Efek termal Seperti gelombang fisik lainnya, perambatan gelombang ultrasonik dalam suatu media juga merupakan perambatan energi dan proses difusi. Yaitu, selama perambatan gelombang ultrasonik, energi akustik terus-menerus diserap oleh partikel-partikel medium, dan medium akan menyerapnya. Semua atau sebagian besar energi diubah menjadi energi panas, yang mengarah pada peningkatan suhu medium itu sendiri dan jaringan obat, yang meningkatkan laju disolusi bahan aktif obat. Karena peningkatan suhu internal jaringan obat yang disebabkan oleh penyerapan energi akustik bersifat instan, aktivitas biologis dari komponen yang diekstraksi dapat dijaga konstan.