對于天然產物的有效成分提取過程,尤其是兩相連續流提取體系中,超聲場能夠有效地提高目標產物的提取率。這是由于超聲場在介質中傳播時,正負交替的升壓變化會使體系內空化核發展為空化泡,進而引起空化效應。空化效應中的瞬態空化即空化泡的潰滅,是導致細胞壁傳質阻力降低的關鍵作用之一。
除此之外,連續逆流提取設備中的流動場布置決定了溶劑與物料之間的更新程度,進而決定了濃度差推動力。對連續逆流提器中的物料進行運動學分析,利用FLUENT 軟件設備流場進行仿真分析的基礎上設計了擾流板及其固定結構,在一定程度上解決了沉浮料和溶劑短路的問題。
目前,應用在大規模工業化生產中的超聲波按照發生方式可分為兩類,一類是聚能式超聲波,一類是發散式超聲波。前者通過變幅桿激發,其特點在于能量集中在變幅桿前端的很小面積上,在液體中傳播時隨距離迅速衰減,空化區域分布大多集中于發射表面,多用于食品均質和細胞破碎等領域;后者通過超聲波換能器(振子)激發,其特點是聲壓分布相比聚能式更為均勻,但是聲場的響應時間長,爆發力不夠,引起的聲波振幅普遍小于聚能式超聲波。前人的研究表明,通過改變多個超聲波換能器的排列方式,通過多個聲場的匹配疊加能夠改善聲場能量不足的缺點。
此外,由于分散式超聲波能量分布均勻,不會產生局部熱點,因此很適合對熱敏性物料進行超聲作用,這滿足了天然產物的提取過程中不會因為過熱而使有效成分失活的條件。