介紹：
超聲波是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一種有效手段。超聲波產(chǎn)生的空化可以有效地破壞細(xì)胞，讓更多的細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)得以釋放。
原理：
超聲波在暴露的液體中產(chǎn)生交替的高壓和低壓。在低壓循環(huán)期內(nèi)，超聲波在液體中產(chǎn)生真空小氣泡，在高壓循環(huán)過程中真空小泡劇烈的破裂，這種顯現(xiàn)被稱為空化。空化氣泡的內(nèi)爆引起強烈的流體動力剪切力。剪切力可以將纖維，纖維狀的材料分解成細(xì)胞顆粒并破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。這將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)釋放到液體中。除此之外，細(xì)胞壁材料被破碎成小碎片。
超聲波產(chǎn)生空化破壞細(xì)胞壁并促進(jìn)基質(zhì)成分的釋放。該效果可以用于有機物的發(fā)酵、消化和其他轉(zhuǎn)換過程。在微磨和研磨之后，超聲波使更多細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如1淀粉以及細(xì)胞壁碎片分別轉(zhuǎn)換為糖和酶。它還增加了在液化或糖化過程中接觸酶的表面積。這通常會增加酵母發(fā)酵和其他轉(zhuǎn)換過程的速度和產(chǎn)量。
對比優(yōu)勢：
1、同常規(guī)方法相比，超聲波技術(shù)效率高、破碎時間短。
2、超聲波技術(shù)與水煮、醇沉工藝相比，無需高溫，高壓，安全性好，操作簡單易行，維護(hù)保養(yǎng)方便。
3、具有廣譜性，適用性廣，絕大多數(shù)的細(xì)胞成份均可用超聲波破碎。
4、大多數(shù)情況下超聲波破碎操作步驟少，過程簡單，不易造成污染，溫度較低，適合熱敏目標(biāo)成分的操作。
效果：
1、細(xì)胞分裂
在強烈的超聲作用下，酶或蛋白質(zhì)可以從細(xì)胞或亞細(xì)胞器中釋放出來，這是細(xì)胞分裂的結(jié)果。在這種情況下, 被溶解成溶劑的化合物被封閉在一個不溶性的結(jié)構(gòu)中。為了提取它，必須破壞細(xì)胞膜。細(xì)胞破壞是一個敏感過程，因為細(xì)胞壁有承受內(nèi)部的高滲透壓的能力。需要對細(xì)胞破壞進(jìn)行良好的控制，以避免阻礙細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放(包括細(xì)胞碎片和核酸)或產(chǎn)物變性。
2、傳質(zhì)
超聲波的機械活動支持溶劑擴散到組織中。當(dāng)超聲波通過空化剪切力機械地破壞細(xì)胞壁時，它促進(jìn)從細(xì)胞向溶劑的轉(zhuǎn)移。通過超聲空化引起的粒徑減小，增加了固相和液相之間接觸的表面積。
