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超聲波是一種彈性機械振動波，與電磁波本質上不同。因為電磁波在真空中傳播，而超聲波必須在介質中傳播，穿過介質時，形成膨脹和壓縮的全過程。在液體中，膨脹過程形成負壓。如果超聲波能量足夠強，膨脹過程會在液體中生成氣泡或將液體撕裂成很小的空穴。這些空穴瞬間閉合，閉合時產生高達3000MPa 的瞬間壓力，稱為空化作用，整個過程在400μs 內完成。
超聲波萃取設備的一些相關應用案例：
超聲場強化提取油脂可使浸取效率顯著提高,還可以改善油脂品質,節約原料,增加油的提取量。超聲場不僅可以強化常規流體對物質的浸取過程,而且還可以強化超臨界狀態下物質的萃取過程。超聲波強化超臨界CO2流體萃取過程中從麥芽胚中提取麥胚油,超臨界流體萃取附加超聲場后,麥胚油的提取率提高10%左右,且未引起麥胚油的降解。
超聲波提取蛋白質方面也有顯著效果,用超聲波既能將上述料胚在水中將其蛋白質粉碎,也可將80%的蛋白質液化,還可提取熱不穩定的7S蛋白成分。超聲波處理能提高蛋白質萃取率的作用；超聲波處理還可提高漿體的分離溫度,降低漿體粘度,可用于直接生產高蛋白的豆奶產品。不同濃度大豆漿體、磨前經熱處理大豆漿體及其分離出的豆渣進行超聲波處理。經超聲波處理過的大豆漿體,與不經處理的比較,其豆奶中蛋白質含量均有顯著的提高,提高的幅度在12%~20%。
超聲波多糖提取傳統工藝相比,超聲波強化提取操作簡單,提取率高,反應過程無物料損失和無副反應發生。金針菇子實體多糖的提取,用超聲波強化,可使多糖提取率提高76.22%；利用超聲波熱水浸提銀耳多糖,提取率比酶法高出5%,且浸提時間大大縮短。
超聲波對萃取率有明顯的影響，超聲波強化超臨界流體，萃取(SSFE)辣椒中的辣椒素效果很明顯。超聲波萃取葉纈草香料與不用超聲波萃取的結果進行了對比,采用超聲波的濾液上及光度吸光度比不用超聲波的濾液吸光度高12%~40%。
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