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微波萃取設備的應用 | |
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詳細信息 |
天然產(chǎn)物中化學成分的提取是一件耗時、耗能又費溶劑的工作。傳統(tǒng)的提取方法有溶劑提取法和水蒸氣蒸餾法,常用的溶劑提取法有索氏提取法和回流提取法等,它們均存在被提成分損失大、周期長、工序多、提取率不高等缺點,已不適應時代發(fā)展的需要,特別是在中草藥有效成分提取過程中已暴露出許多缺點。隨著科學技術的發(fā)展,一批新技術、新設備應運而生,如超聲波萃取(SE)、超臨界流體萃。⊿FE)等。超聲波萃取目前仍較多用于實驗室,SFE由于設備復雜,運行成本高,提取范圍有限等問題應用受到限制,而微波萃取技術則異軍突起 微波萃取,即微波輔助萃。∕i acrowave-assisted extraction,MAE),是用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑,將所需化合物從樣品基體中分離,進入溶劑中的一過程。1986年,Ganzler等人首先報道了微波用于天然產(chǎn)物成分的提取。十多年來,此項技術已廣泛應用于食品、生物樣品及環(huán)境樣品的分析與提取。本文將對微波萃取技術的機理、特點和在天然產(chǎn)物提取中的應用作一綜述,并展望其發(fā)展趨勢及應用前景 微波萃取的原理 微波是頻率在300MHZ至300GHZ之間的電磁波,它具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大基本特性。常用的微波頻率為2450MHZ。微波加熱是利用被加熱物質的極性分子(如H2O、CH2Cl2等)在微波電磁場中快速轉向及定向排列,從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦而發(fā)熱。傳統(tǒng)加熱法的熱傳遞公式為:熱源→器皿→樣品,因而能量傳遞效率受到了制約。微波加熱則是能量直接作用于被加熱物質,其模式為:熱源→樣品→器皿。空氣及容器對微波基本上不吸收和反射,從根本上保證了能量的快速傳導和充分利用。 Pare等提出假設:微波透過對微波透明的溶劑,到達植物物料內(nèi)部維管束和腺細胞內(nèi),細胞內(nèi)溫度突然升高,連續(xù)的高溫使其內(nèi)部壓力超過細胞空間膨脹的能力,從而導致細胞破裂;細胞內(nèi)的物質自由流出,傳遞到周圍被溶解。微波可選擇性加熱不同極性分子和不同分子的極性部分,從而使其從中分離,進入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對較差的溶劑中,從而有效成分被提取。 自Pare提出微波破壁的假設以來,已有一些學者提出了反對意見。有學者通過對新鮮銀杏葉微波輔助提取后微觀結構的變化觀察發(fā)現(xiàn),植物細胞結構發(fā)生較為明顯的變化,主要表現(xiàn)在有質壁分離現(xiàn)象,細胞器、淀粉粒等胞內(nèi)物質被破壞,但微波輔助提取沒有使細胞壁破裂。 無論微波破壁與否,微波對極性物質的提取的優(yōu)越性,已得到了眾多研究者的肯定 |
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