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微波萃取设备的应用

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  天然产物中化学成分的提取是一件耗时、耗能又费溶剂的工作。传统的提取方法有溶剂提取法和水蒸气蒸馏法,常用的溶剂提取法有索氏提取法和回流提取法等,它们均存在被提成分损失大、周期长、工序多、提取率不高等缺点,已不适应时代发展的需要,特别是在中草药有效成分提取过程中已暴露出许多缺点。随着科学技术的发展,一批新技术、新设备应运而生,如超声波萃取(SE)、超临界流体萃取(SFE)等。超声波萃取目前仍较多用于实验室,SFE由于设备复杂,运行成本高,提取范围有限等问题应用受到限制,而微波萃取技术则异军突起   SL1n11*K]X|=-}ae
  微波萃取,即微波辅助萃取(Mi acrowave-assisted extraction,MAE),是用微波能加热与样品相接触的溶剂,将所需化合物从样品基体中分离,进入溶剂中的一过程。1986年,Ganzler等人首先报道了微波用于天然产物成分的提取。十多年来,此项技术已广泛应用于食品、生物样品及环境样品的分析与提取。本文将对微波萃取技术的机理、特点和在天然产物提取中的应用作一综述,并展望其发展趋势及应用前景   $}Is M",l%Dc ?*
  微波萃取的原理   VxWe6i) *xzfjt)C
  微波是频率在300MHZ至300GHZ之间的电磁波,它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。常用的微波频率为2450MHZ。微波加热是利用被加热物质的极性分子(如H2O、CH2Cl2等)在微波电磁场中快速转向及定向排列,从而产生撕裂和相互摩擦而发热。传统加热法的热传递公式为:热源→器皿→样品,因而能量传递效率受到了制约。微波加热则是能量直接作用于被加热物质,其模式为:热源→样品→器皿。空气及容器对微波基本上不吸收和反射,从根本上保证了能量的快速传导和充分利用。   !bCt~`2nbd6K' j
  Pare等提出假设:微波透过对微波透明的溶剂,到达植物物料内部维管束和腺细胞内,细胞内温度突然升高,连续的高温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力,从而导致细胞破裂;细胞内的物质自由流出,传递到周围被溶解。微波可选择性加热不同极性分子和不同分子的极性部分,从而使其从中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的溶剂中,从而有效成分被提取。   t#o80J WHgc==-B& 7U
  自Pare提出微波破壁的假设以来,已有一些学者提出了反对意见。有学者通过对新鲜银杏叶微波辅助提取后微观结构的变化观察发现,植物细胞结构发生较为明显的变化,主要表现在有质壁分离现象,细胞器、淀粉粒等胞内物质被破坏,但微波辅助提取没有使细胞壁破裂。   |wP E(wyU3l(R?-
  无论微波破壁与否,微波对极性物质的提取的优越性,已得到了众多研究者的肯定。  
 

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