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超声波清洗机清洗根茎类中药的方法与流程

[导读]根茎类中药食材清洗目标是最大限度的保持清洗对象(或材料)中有效或营养成分,尽可能的清洁其表面附着异物。昆山超声仪器有限公司生产的超声波清洗主要利用超声波的超声空化与超声振动、冲击等效应,使清洗材料表面附着物遭到破坏、分散,从而达到清洗目的。

超声波产生空化的条件是在液体中传播,对于几乎不含水分或含水很少的干燥根茎类药食材----蕨麻来说,其所含水分不足以引起组织中大量细胞因胞内空化而破裂,组织中的有效成分或营养成分流失量可以忽略不记。另外,蕨麻块根外表皮富含影响食用口感的丹宁,超声波清洗干燥蕨麻,有助于富含丹宁的蕨麻皮屑脱落、降低单宁的含量。所以,超声波清洗机辅助清洗蕨麻主要以达到清洁要求为目的,超声清洗参数主要为超声波频率、功率、清洗时间和清洗液及其温度。

清洗蕨麻应选择空化阈值低、超声波频率范围为在20~50kHz之间的低频清洗;又因,40kHz左右的超声波频率在相同声强下产生的空化泡数量比频率为20kHz时多、穿透力强,宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件、清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合,蕨麻类似于“表面形状复杂或有盲孔的工件”、其表面的污物与蕨麻表面结合力不比工件上的油污牢固,属于结合较弱的场合。所以,干蕨麻超声波清应选择的频率为40kHz。

每一种液体都有一空化活跃的温度,但蕨麻作为食物,应以水作为清洗剂。关于水的超声空化最活跃的温度,有几种不同的说法,即:超声波清洗温度通常在40~60℃、60℃左右、30~40℃时空化效果最好。从文献研究来看,以水作为清洗液时,从30~60℃范围内都有较好的空化效果。本试验以30℃、40℃、50℃和60℃四种不同的水温进行蕨麻超声波清洗试验,从中获得最佳清洗水温以及水达到最佳空化效果时的最低水温。

超声清洗效果主要取决于空化作用,以水做清洗液,空化作用的产生与超声波强度有关。通常情况下,功率密度超过1/3w/cm2时,超声波强度越大,空化作用越明显,清洗作用越好;超声波清洗功率要根据清洗对象的形状复杂程度,在0.5~2.0w/cm2功率范围内选择;因此选择清洗机应考虑功率密度为1/3~2.0w/cm2之间。本实验选用昆山市超声有限公司出品:KQ-250DE型数控超声波清洗器,其工作频率40kHz,功率为250w(清洗面积为320mm×240mm)经计算功率密度为0.326W/cm2,达不到每平方厘米1/3w,试验功率只能设置为100%。

清洗时间的确定

清洗时间长,洁净度较好,但时间太长,有可能造成蕨麻中营养、功效成分的流失和能源浪费。在超声波清洗机功率满足的情况下,清洗玻璃、金属工件的时间应在1.5~5.0min之间。蕨麻吸声大、超声波传导有延迟和衰减,本实验使用超声波仪器的功率密度偏低,因此清洗时间应该在5.0min以上。

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