1. Principio di funzionamento:
Quando le onde ultrasoniche si propagano in un liquido, si genera una pressione negativa locale, formando minuscole bolle (bolle di cavitazione). Quando le bolle scoppiano, vengono rilasciate onde d'urto ad alta temperatura e alta pressione e microgetti, che distruggono all'istante le pareti cellulari delle alghe. Gli effetti di vibrazione e agitazione degli ultrasuoni accelerano il movimento delle molecole di solvente e migliorano la capacità del solvente di penetrare e dissolvere le sostanze intracellulari. L'energia degli ultrasuoni viene convertita in energia termica, che aumenta la temperatura del sistema di estrazione e favorisce la diffusione dei principi attivi.

2. Fasi specifiche per l'estrazione dell'essenza dalle alghe
Pretrattamento delle alghe
Pulizia: rimuovere le impurità e il sale dalla superficie delle alghe.
Essiccazione: liofilizzazione o essiccazione sotto vuoto per ridurre il contenuto di umidità e facilitare la frantumazione.
Frantumazione: frantumare le alghe fino a ottenere particelle di una certa dimensione (ad esempio 40-80 mesh) per aumentare la superficie specifica e migliorare l'efficienza di estrazione.
Selezione del solvente
Scegliere il solvente in base alla polarità del componente target, ad esempio:
Componenti polari (come polisaccaridi, proteine): acqua, solventi misti etanolo-acqua.
Ingredienti non polari (come i lipidi): cloroformio, acetato di etile.
La quantità di solvente utilizzata è generalmente pari a 10-20 volte la massa delle alghe.

3. Operazione di estrazione ad ultrasuoni
Impostazioni dei parametri del dispositivo:
Potenza: 200-800 W (regolata in base alla specie di alghe e alla composizione target).
Frequenza: 20-40 kHz (la bassa frequenza è adatta per la rottura delle cellule, l'alta frequenza è adatta per la dissoluzione dei componenti).
Temperatura: 25-60 ℃ (evitare temperature elevate per evitare di danneggiare i componenti sensibili al calore).
Tempo: 10-60 minuti (regolato dinamicamente in base all'avanzamento dell'estrazione).

Processo operativo:
La polvere di alghe pretrattata viene miscelata con un solvente e inserita nel bollitore di estrazione di un estrattore a ultrasuoni.
Avviare il generatore di ultrasuoni, impostare i parametri e avviare l'estrazione.
Il processo di estrazione può essere agevolato mediante agitazione o circolazione del flusso per migliorare l'effetto di trasferimento di massa.

Post-elaborazione
Filtrazione: utilizzare carta da filtro o membrana per rimuovere i residui di alghe.
Concentrazione: rimuovere il solvente mediante evaporazione rotante o distillazione a pressione ridotta per ottenere un estratto concentrato.

Purificazione: secondo necessità, per purificare ulteriormente il componente target si possono utilizzare la cromatografia su colonna, la separazione a membrana e altre tecniche.