Cad é Eastóscadh Ola Riachtanach Gléasra Ultrasonach Sthe?

Eastóscadh Ola Riachtanach Gléasra Ultrasonach: Anailís Chuimsitheach ar Phrionsabail, Próisis, Buntáistí agus Feidhmchláir Thionsclaíoch

 

Úsáideann eastóscadh ola riachtanach plandaí ultrasonaic éifeachtaí fisiceacha ultrafhuaime (cavitation, creathadh meicniúil, suaiteacht, etc.) chun próiseas eastóscadh blátholaí ó ábhair phlandaí a fheabhsú. Is teicneolaíocht eastóscadh nua-aimseartha glas agus an-éifeachtach é. I gcomparáid le modhanna traidisiúnta cosúil le driogadh gaile agus eastóscadh tuaslagóirí, tá buntáistí lárnacha aige amhail am eastóscadh níos giorra, toradh ola níos airde, tomhaltas fuinnimh níos ísle, agus caomhnú na gcomhábhar gníomhach i blátholaí. Úsáidtear go forleathan é sna tionscail cumhráin, cosmaidí, cógaisíochta agus bia. Soláthraíonn an méid seo a leanas anailís chórasach ar a phrionsabail, próisis lárnacha, príomh-pharaiméadair, roghnú trealaimh, iarratais tionsclaíocha, agus réamhchúraimí, teoiric chothromaíochta agus cleachtas.

I. Croíphrionsabal: Conas a Fheabhsaíonn Ultrafhuaim Eastóscadh Ola Riachtanach? Is é croílár eastóscadh ultrasonaic ná cur isteach ar struchtúr balla cealla plandaí agus dlús a chur le idirleathadh ola riachtanach trí idirghníomhú ultrafhuaime leis an meán leachtach. Áirítear ar a chroí-mheicníocht trí phríomhéifeacht:

1. Éifeacht Cavitation (Croífhórsa Tiomána)
Nuair a iomadaíonn ultrafhuaime i leacht, gineann sé timthriallta comhbhrú agus síneadh malartacha. Nuair a sháraíonn an déine síneadh ná fórsaí idirmhóilíneacha an leachta, cruthaítear go leor boilgeoga cavitation bídeacha (ó roinnt micriméadair go deich micriméadar ar trastomhas). Scaoileann fás tapa agus titim na mboilgeog cavitation seo fuinneamh áitiúil thar a bheith láidir:
* Ardteocht mheandarach (suas le 5000K): Spreagann galú tapa nó díscaoileadh comhpháirteanna ola riachtanach ón staid sholadach/leachtach;
* Ardbhrú meandarach (suas go dtí na céadta atmaisféar): Gineann tonnta turrainge agus microjets a théann i bhfeidhm ar bhallaí cille plandaí agus ar sheicní cille, rud a fhágann go réabfaidh agus go bréifneach, rud a ligeann do chomhpháirteanna ola riachtanacha teagmháil dhíreach a dhéanamh leis an meán eastósctha;
* Micrea-iarmhairt chorraitheach: Briseann an sreabhadh suaite a ghintear de bharr titim na mboilgeog cavitation an grádán tiúchana ag an gcomhéadan soladach leachta, ag luasghéarú idirleathadh blátholaí ón amhábhar isteach sa sliocht.

 

2. Éifeachtaí Creathadh agus Suaiteachta Meicniúla
Tiomáineann creathadh ardmhinicíochta ultrafhuaime (go hiondúil 20kHz-1MHz) an t-eastóscadh agus na cáithníní ábhar planda ar ardluasanna, rud a ghineann suaiteacht láidir agus fórsaí lomadh:
Laghdaíonn sé seo tiús an "ciseal teorann idirleathadh" ar dhromchla an amhábhar (i eastóscadh traidisiúnta, foirmíonn scannán leachtach statach ar dhromchla an amhábhar, ag cur bac ar idirleathadh ola riachtanach);
Fágann sé seo go gcaolaíonn na ribeadáin taobh istigh den fhíochán plandaí, rud a ligeann don mheán eastósctha dul isteach sa bhunábhar ar bhealach níos éasca agus níos mó suíomhanna stórála ola riachtanach a bhaint amach (cosúil le saic ola agus ribí glandular i gcealla plandaí).

 

3. Éifeachtaí Teirmeacha (Ról Cúnta)
De réir mar a iomadaíonn ultrafhuaime sa mheán, déantar cuid dá fuinneamh a thiontú go teas, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú beag ar theocht an chórais eastósctha (5-15 céim de ghnáth). Laghdaíonn sé seo an teannas interfacial idir an ola riachtanach agus an meán eastóscadh agus cuireann sé cosc ​​​​ar dhianscaoileadh comhpháirteanna teas-íogair san ola riachtanach (cosúil le terpenes agus feanóil) de bharr teocht ard.

(1) Réamhchóireáil Ábhar Amh (Réamhriachtanas Ríthábhachtach, a Dhéanann difear do Thoradh Ola)

Triomú: Triomaigh ábhar planda (cosúil le peitil, duilleoga, craiceann agus riosóim) go dtí cion taise 5% -15% (seachain an iomarca taise a chaolaíonn an ola riachtanach nó is cúis le heibleacht an tsleachta). Úsáidtear triomú aer nádúrtha agus triomú aer te go coitianta (teocht Níos lú ná nó cothrom le 45 céim chun galú ola riachtanach a chosc);

Séimhiú: Pulverize na hamhábhair triomaithe go 20-60 mogalra (déanann cáithníní ró-mhín an scagachán deacair, agus laghdaíonn cáithníní ró-gharbh an limistéar teagmhála soladach-leachtach). Mar shampla, tá peitil rósanna smidiríní go 30 mogalra, agus craiceann tangerine triomaithe go 40 mogalra;

Eisíonú: Bain láib, neamhíonachtaí, agus páirteanna lofa ó na hamhábhair ionas nach gcuirfear isteach ar íonacht an ola riachtanach. (2) Ullmhú an Chórais Eastósctha

Roghnú Meán Astarraingthe: Roghnaigh meán oiriúnach bunaithe ar polaraíocht an ola riachtanach, sábháilteacht agus tuaslagthacht a chothromú:

Uisce (meán polach): Oiriúnach d'olaí riachtanacha intuaslagtha in uisce-uisce nó leath-(amhail roinnt comhpháirteanna in ola lus an phiobair agus in ola lavender). I measc na mbuntáistí tá cairdiúlacht don chomhshaol agus costas íseal; I measc na míbhuntáistí tá tuaslagthacht lag i gcás blátholaí intuaslagtha saille.

Eatánól (tuaslagóir orgánach polach): Oiriúnach don chuid is mó blátholaí (cosúil le ola líomóide, ola eucalyptus, agus ola ardaigh). Go hiondúil is é 70%-95% an tiúchan (soláthraítear tuaslagthacht níos fearr do chomhábhair intuaslagtha i saill le tiúchain níos airde eatánóil, agus is furasta go n-eascródh eibleachtú uisce-ola as tiúchan níos ísle).

 

Meáin eile: Glicerin (grád bia, a úsáidtear le haghaidh blátholaí cosmaideacha), CO₂ supercritical (a úsáidtear i gcomhar le ultrafhuaime chun an éifeacht eastóscadh supercritical a fheabhsú).

Rialú Cóimheas Leachtach: Is gnách go mbíonn cóimheas maise-go-toirte (g/mL) an amhábhar go dtí an meán eastósctha agus 1:5{-1:20. Mar shampla, cuirtear 100g de pheitil róis le 800mL de 95% eatánól (cóimheas soladach-leachtais 1:8). Beidh tiúchan ola riachtanach íseal mar thoradh ar chóimheas ró-íseal de sholad-, agus cuirfidh cóimheas ró-ard tuaslagóir amú. (3) Eastóscadh Ultrasonach le Cuidiú (Croíchéim, Cinneann Paraiméadair Torthaí)
Roghnú Trealaimh: Úsáideann an tsaotharlann go coitianta suaitheadh ​​cille ultrasonaic (cumhacht 100-500W), úsáideann tionsclaíoch go coitianta citeal eastóscadh ultrasonaic (cumhacht 5-50kW, dearadh ilmhinicíochta/minicíochta inathraithe);
Príomhsocruithe Paraiméadar (Éilíonn leas iomlán a bhaint bunaithe ar amhábhair agus cineál ola riachtanach):
Cumhacht Ultrasonach: 100-500W/L (Cumhacht in aghaidh an aonaid toirte eastóscáin; toradh ró-íseal cumhachta i éifeacht cavitation lag, cumhacht ró-ard go héasca mar thoradh ar teochtaí ró-ard áitiúil a damáiste comhpháirteanna ola riachtanach);
Minicíocht Ultrasonach: 20-80kHz (Íseal-tá éifeacht cavitation níos láidre ag ultrafhuaime minicíochta Íseal (20-40kHz), oiriúnach le haghaidh amhábhar crua (cosúil le fréamhacha agus gais); creathadh ultrafhuaime ard-minicíochta (50-80kHz) níos cothroime, oiriúnach d'amhábhair leochaileacha) (cosúil le peitil);
Am Eastósctha: 10-60 nóiméad (I gcomparáid leis an am driogtha traidisiúnta de 2-6 nóiméad) Ba chóir go mbeadh an t-am eastósctha 20-60 céim (arna rialú ag córas rialaithe teochta an trealaimh; le haghaidh blátholaí atá íogair ó thaobh teasa, mar shampla ola ardaigh agus ola chamomile, moltar níos lú ná nó cothrom le 40 céim); Modh stirring: Tá roinnt trealamh feistithe le corrú meicniúil (100-300 r/nim), in éineacht le ultrafhuaime chun maisaistriú a fheabhsú tuilleadh.

 

(4) Scaradh soladach-leachtach
Tar éis eastóscadh, déantar an t-eastóscadh agus an t-iarmhar plandaí a scaradh trí scagachán (ag baint úsáide as tonnadóir Buchner sa tsaotharlann, nó brúigh scagaire pláta agus fráma sa suíomh tionsclaíoch) nó lártheifneoiriú (3000-8000 r/nim). Is féidir an t-iarmhar a bhaint an dara huair (chun an toradh ola a mhéadú). (5) Scaradh agus Íonú Ola Riachtanach

Aisghabháil Tuaslagóirí: Má úsáidtear tuaslagóirí orgánacha mar eatánól, is féidir an tuaslagóir a aisghabháil trí dhriogadh bhfolús (teocht 40-60 céim, brú 0.05-0.08MPa) (is féidir a athchúrsáil) chun amhola riachtanach a fháil;

Demulsification: Má tharlaíonn eiblithe sa sliocht (uisce -níl an scaradh ola soiléir), is féidir demulsification a bhaint amach trí demulsification a chur leis (cosúil le clóiríd sóidiam, sulfáit sóidiam ainhidriúil), lártheifneoiriú, nó íseal-socrú teochta (0-5 céim, 12-24 uair);

Scaradh: Tar éis don ola riachtanach scaradh ón gcéim uiscí / tuaslagóra, déantar an ciseal ola riachtanach a scaradh trí úsáid a bhaint as tonnadóir deighilte (saotharlann) nó lártheifneoir (tionsclaíoch). (6) Scagadh agus Stóráil Ola Riachtanach

Díhiodráitiú: Cuir sulfáit sóidiam ainhidriúil, sulfáit mhaignéisiam ainhidriúil, nó díhiodráitithe eile (5% -10%) leis an ola riachtanach, lig dó seasamh ar feadh 2-4 uair an chloig, ansin scagairí chun na tríomaigh a bhaint;

Decolorization agus Deodorization: Má tá an ola riachtanach ró-dorcha nó má tá boladh air, is féidir é a íonú tuilleadh trí asaithe carbóin gníomhachtaithe (1% -3%, lig dó seasamh ag teocht an tseomra ar feadh 1-2 uair an chloig) nó driogadh móilíneach;

Stóráil: Déan an ola riachtanach scagtha a stóráil i mbotella gloine donn (ag seachaint ocsaídiúcháin ag solas), séalaigh é, agus é a chur in áit fhionnuar, tirim (teocht 5-25 céim). Má chuirtear 0.05% -0.1% frithocsaídeoirí (cosúil le vitimín E) leis an seilfré. Príomhtháscairí roghnúcháin trealaimh:

Dlús cumhachta ultrasonaic: Cinntigh cumhacht Níos mó ná nó cothrom le 200W in aghaidh an lítir de leacht eastósctha chun dáileadh cumhachta míchothrom a sheachaint;

Inchoigeartaithe minicíochta: Tacaíonn sé le hathrú minicíochta il-ó 20-80kHz chun oiriúnú d'amhábhair éagsúla;

Cruinneas rialaithe teochta: ±2 céim chun teocht iomarcach a chosc ó mhilleadh a dhéanamh ar chomhpháirteanna ola riachtanacha;

Ábhair: Déantar na codanna atá i dteagmháil leis an leacht eastósctha de chruach dhosmálta 316L nó de ghloine grád bia chun éilliú a sheachaint.

 

V. Buntáistí agus Teorainneacha Eastóscadh Ultrasonach

1. Buntáistí Croí (I gcomparáid le Modhanna Traidisiúnta)

Toisí Comparáide: Eastóscadh Ultrasonach, Driogadh Gaile, Eastóscadh Tuaslagóirí (Traidisiúnta)

Am Eastóscadh: 10-60 nóiméad, 2-6 uair an chloig, 1-3 uair an chloig

Toradh Ola: Ard (10%-30% níos airde ná driogadh), Meánach, Meán-ard (ach níos mó neamhíonachtaí)

Coinneáil Comhpháirte: Go maith (teocht íseal, -ní scriostar comhpháirteanna atá íogair ó thaobh teasa), Meán (is furasta roinnt comhpháirteanna a dhianscaoileadh ag teochtaí arda), Meán (riosca iarmhar tuaslagóra)

Tomhaltas Fuinnimh: Íseal (dlús chumhachta íseal, gearr-ama), Ard (gá téamh chun fiuchphointe), Meánach (gá le tomhaltas fuinnimh aisghabhála tuaslagóirí)

Tionchar Timpeallachta: Go maith (is féidir uisce nó eatánól a úsáid mar mheán), Go maith (saor ó thuaslagóir), Go dona (baol truaillithe ó thuaslagóirí orgánacha)

2. Teorainneacha agus Réitigh

Fadhb eiblithe: Tá seans ann go ndéanfar eiblithe ar chóras uisce. Réiteach: Coigeartaigh tiúchan eatánóil (Níos mó ná nó cothrom le 80%), cuir demulsifier, scaradh lártheifneoir;

Inoiriúnaitheacht Amh-Ábhair: Éifeacht eastósctha teoranta ar amhábhair arda snáithíní (amhail adhmad, sliogáin chnó). Réiteach: Meilt go dtí méid cáithníneach níos míne (60... (Íomhá an tsampla) In éineacht le-ultrafhuaime ardbhrú (0.2-0.3MPa); Scála tionsclaíoch-dúshláin suas: Tarlaíonn dáileadh cumhachta éagothrom go héasca nuair a dhéantar paraiméadair saotharlainne a thiontú go feidhmeanna tionsclaíochta. Réiteach: Fostú ilscála-eagar ascaltóra, dearadh ola-dhlús optamaithe, roinnt tástála íonachta riachtanach; go bhfuil eisíontais ar nós polaisiúicrídí agus próitéiní in eastóscáin ábhar. Réiteach: Cuir scagachán, asaithe carbóin gníomhachtaithe, nó céimeanna driogtha móilíneacha.

 

VI. Cásanna Feidhmithe Tionscail agus Cásanna Tipiciúla

1. Príomhréimsí Iarratais

Tionscal Cumhráin agus Blais: Eastóscadh blátholaí mar rós, lavender, líomóid, agus lus an phiobair le húsáid i gcumhrán, cumhartheiripe, agus blastáin;

Tionscal Cosmaidí: Eastóscadh ola crann tae, ola chamomile, agus ola ardaigh le húsáid i dtáirgí cúram craicinn, seampúnna, agus gallúnacha ola riachtanach;

Tionscal Cógaisíochta: Eastóscadh ola eucalyptus, ola lus an phiobair, agus ola sinséar le húsáid i síoróipí casachta agus ointments frith-athlastacha tráthúla;

Tionscal Bia: Eastóscadh ola citris, ola anise réalta, agus ola cainéil le húsáid i mbreiseáin bia agus leasaithigh nádúrtha.

2. Cás Tionsclaíoch tipiciúla: Táirgeadh Ultrasonach Leanúnach ar Ola Riachtanach Peppermint

Amhábhair: duilleoga lus an phiobair (triomaithe go dtí cion taise 10%, smidiríní go 40 mogalra);

Eastóscadh Meán: 95% bia-eatánól grád, soladach-cóimheas leachta 1:12;

Trealamh: líne táirgeachta eastóscadh ultrasonaic leanúnach 20kW (umar eastóscadh 3-chéim, minicíocht 40kHz, rialú teochta 45 céim);

Paraiméadair Próisis: dlús cumhachta ultrasonaic 300W/L, am eastósctha 30 nóiméad (10 nóiméad in aghaidh na céime), ráta beatha leanúnach 50kg/h;

Torthaí: Toradh ola 2.5%-3.0% (toradh traidisiúnta driogtha 2.0% -2.2%), cion menthol Níos mó ná nó cothrom le 60%, iarmhar tuaslagóir Níos lú ná nó cothrom le 50ppm (comhlíonann caighdeáin grád bia), cumas táirgthe 1.2-1.5kg ola riachtanach/uair.

 

VII. Rialacháin um Réamhchúraimí Oibriúcháin agus Sábháilteachta

Sábháilteacht Tuaslagóirí: Nuair a bhíonn tuaslagóirí orgánacha ar nós eatánól agus aicéatón á n-úsáid, ní mór oibriú i gcochall múiche nó i gceardlann cosanta ar phléascadh. Seachain lasracha oscailte agus cinntigh go bhfuil múchtóirí dóiteáin ar fáil.

Oibriú Trealaimh: Nuair a bhíonn trealamh ultrasonaic ag rith, ná déan teagmháil leis an trasducer ultrasonaic (is féidir le teocht ard dónna a chur faoi deara). Seiceáil an trasducer go rialta le haghaidh looseness agus sceitheanna.

Cáilíocht Amhábhar: Roghnaigh -amhábhair atá bunaithe ar phlandaí saor ó iarmhair mhúnlaí agus lotnaidicídí, ag tabhairt tosaíochta d’amhábhair a fhástar go horgánach chun sábháilteacht blátholaí a chinntiú.

Aisghabháil Tuaslagóirí: Ní mór córas aisghabhála tuaslagóirí lúb dúnta a bheith feistithe le táirgeadh tionsclaíoch chun úsáid tuaslagóra a fheabhsú agus chun truailliú comhshaoil ​​a laghdú.

Tástáil Cáilíochta: Ní mór blátholaí críochnaithe a thástáil le haghaidh príomhtháscairí amhail íonacht aroma, ábhar comhábhair (anailís GC-MS), cion taise (Níos lú ná nó cothrom le 0.5%), agus iarmhar tuaslagóir (Níos lú ná nó cothrom le 50ppm). VIII. Treochtaí Forbartha Teicneolaíochta

Teicneolaíochtaí Comhcheangailte: Eastóscadh ultrasonach + eastóscadh supercritical CO₂, eastóscadh ultrasonaic + eastóscadh micreathonn, eastóscadh ultrasonaic + hidrealú einsímeach (ar dtús ag baint úsáide as cellulase chun ballaí cealla plandaí a dhianscaoileadh, ansin eastóscadh ultrasonaic) chun táirgeacht ola agus íonacht a fheabhsú tuilleadh;
Rialú Chliste: Comhtháthaíonn trealamh tionsclaíoch córas rialaithe PLC chun monatóireacht a dhéanamh ar pharaiméadair mar chumhacht, teocht, agus am eastóscadh i bhfíor-am, ag baint amach táirgeadh uathoibrithe;
Feidhm Meáin Ghlas: Ag baint úsáide as tuaslagóirí glasa cosúil le leachtanna ianach agus tuaslagóirí eutectic domhain chun tuaslagóirí orgánacha traidisiúnta a athsholáthar, ag laghdú rioscaí comhshaoil;
Ardluach-Forbairt Táirge Breisithe: Comhábhair ghníomhacha amhail flavonoids agus polaphenols a aisghabháil ag an am céanna ó phlandaí le linn an phróisis eastósctha, úsáid chuimsitheach amhábhar a bhaint amach (m.sh. tar éis ola riachtanach rós a bhaint, úsáidtear an t-iarmhar chun flavonoids rós a bhaint as).

 

Tá teicneolaíocht eastóscadh ola riachtanach plandaí ultrasonaic, lena buntáistí a bhaineann le héifeachtacht ard, cairdiúlacht don chomhshaol, agus teocht íseal, anois ar cheann de na teicneolaíochtaí príomhshrutha i dtáirgeadh ola riachtanach nua-aimseartha. In iarratais phraiticiúla, ní mór paraiméadair phróisis a bharrfheabhsú de réir shaintréithe na n-amhábhar, agus ba cheart trealamh a roghnú go cuí chun a buntáistí teicneolaíochta a uasmhéadú agus táirgí ola riachtanacha ard-íonachta, ardcháilíochta a tháirgeadh. Le haghaidh scéimeanna próisis mhionsonraithe d'amhábhair phlandaí ar leith (cosúil le lavender, crann tae, agus craiceann tangerine triomaithe), tá gá le tuilleadh anailíse mionsonraithe ar na ceanglais.