1. Funktionsprinzip:
Bei der Ausbreitung von Ultraschallwellen in einer Flüssigkeit entsteht lokal ein Unterdruck, der zur Bildung winziger Bläschen (Kavitationsbläschen) führt. Wenn die Blasen platzen, werden Stoßwellen und Mikrostrahlen mit hoher Temperatur und hohem Druck freigesetzt, die die Zellwände der Algen sofort zerstören. Die Vibrations- und Rühreffekte des Ultraschalls beschleunigen die Bewegung der Lösungsmittelmoleküle und verbessern die Fähigkeit des Lösungsmittels, intrazelluläre Substanzen zu durchdringen und aufzulösen. Die Energie des Ultraschalls wird in Wärmeenergie umgewandelt, wodurch die Temperatur des Extraktionssystems erhöht und die Diffusion der Wirkstoffe gefördert wird.

2. Spezifische Schritte zur Extraktion von Essenzen aus Algen
Algenvorbehandlung
Reinigung: Entfernen Sie Verunreinigungen und Salz von der Algenoberfläche.
Trocknen: Gefriertrocknung oder Vakuumtrocknung zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts für ein leichteres Zerkleinern.
Zerkleinern: Zerkleinern Sie die Algen auf eine bestimmte Partikelgröße (z. B. 40–80 Maschen), um die spezifische Oberfläche zu vergrößern und die Extraktionseffizienz zu verbessern.
Lösungsmittelauswahl
Wählen Sie das Lösungsmittel basierend auf der Polarität der Zielkomponente, beispielsweise:
Polare Komponenten (wie Polysaccharide, Proteine): Wasser, Ethanol-Wasser-Mischlösungsmittel.
Unpolare Inhaltsstoffe (z. B. Lipide): Chloroform, Ethylacetat.
Die verwendete Lösungsmittelmenge beträgt im Allgemeinen das 10- bis 20-fache der Algenmasse.

3. Ultraschall-Extraktionsvorgang
Geräteparametereinstellungen:
Leistung: 200–800 W (angepasst an Algenart und Zielzusammensetzung).
Frequenz: 20–40 kHz (niedrige Frequenz eignet sich zum Zellaufschluss, hohe Frequenz eignet sich zum Auflösen von Komponenten).
Temperatur: 25–60 °C (hohe Temperaturen vermeiden, da hitzeempfindliche Komponenten dadurch beschädigt werden können).
Zeit: 10–60 Minuten (dynamisch angepasst an den Extraktionsfortschritt).

Betriebsablauf:
Das vorbehandelte Algenpulver wird mit einem Lösungsmittel vermischt und in einen Extraktionskessel eines Ultraschallextraktors gegeben.
Starten Sie den Ultraschallgenerator, stellen Sie die Parameter ein und beginnen Sie mit der Extraktion.
Der Extraktionsprozess kann durch Rühren oder Zirkulation unterstützt werden, um den Stoffaustauscheffekt zu verstärken.

Nachbearbeitung
Filtration: Verwenden Sie Filterpapier oder eine Membran, um Algenrückstände zu entfernen.
Konzentrierung: Entfernen Sie das Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung oder Destillation unter reduziertem Druck, um einen konzentrierten Extrakt zu erhalten.

Reinigung: Säulenchromatographie, Membrantrennung und andere Techniken können verwendet werden, um die Zielkomponente nach Bedarf weiter zu reinigen.