微波萃取技术综述

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1、微波萃取技术综述摘要：微波萃取，即微波辅助萃取(Miacrowave・assistedextraction,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，进入溶剂屮的一过程。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，并展槊其发展趋势及应用前景。关键字：微波萃取；原理；应用；展望一、微波萃取的原理微波是频率在300MHZ至300GHZZ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24

2、50MH乙微波加热是利用被加热物质的极性分子(如H20、CH2CI2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：热源一器皿一样品，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：热源一样品一器皿。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。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。二、微波萃収的特点微波具有波动性、高频性、

3、热特性和非热特性四大特点，这决定了微波萃取具有以下特点。1.试剂用量少，节能，污染小•1.加热均匀，且热效率较高。微波萃取时没有高温热源，因而可消除温度梯度，且加热速度快，物料的受热时间短，因而有利于热敏性物质的萃取。2.微波萃取不存在热惯性，因而过程易于控制。3.微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。4.微波萃取的处理批量较大，萃取效率高，省时。与传统的溶剂提取法相比，可节省50%~90%的时间。5.微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热，因而可使目标组分与基体直接分离开来，从而可

4、提高萃取效率和产品纯度。6.微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收率较高。三、微波萃取的主要影响参数1.破碎度与传统提取方法一样，被提取物经过适当破碎，可以增大接触面积，有利于萃取过程的进行。2•分子极性在微波场中，极性分子受微波的作用较强。若目标组分为极性分子，则比较容易扩散。在天然产物中，完全非极性的分子是比较少的，物质的分子或多或少会存在一定的极性，绝大多数天然产物的分子都会受到微波电磁场的作用，因而均可用微波来协助提取。3•溶剂溶剂的选用十分重要，适宜的溶剂可提取出所需要的组分,若溶剂选用不当，则不一定能获得理想的

5、提取效果。4•浓度差浓度差是被提取组分扩散与传质的前提，没有浓度差或浓度差很小，提取过程就不能进行。传统提取工艺中设法提高浓度差的种种工艺手段同样适用于微波提取过程。5•温度在微波提取过程屮，由于存在微波作用下的分子运动，因而温度不需要与传统提取工艺过程中的一样高。此外，微波提取的时间很短,因而可降低被提取成分因受热而发生破坏的危险，并可降低能耗。6.搅拌在微波萃取过程中,搅拌同样可提高溶质组分由固体表面向溶剂主体扩散的速率,口微波可加快溶质组分在固体内部的迁移速度,即可提高固体内部的传质速率，因而提取速度更快，提取效率更高

6、。综上所述，微波提取的要点：①被提取物需经适当粉碎；②必须存在一定的浓度差；③选用适当的溶剂；④保持一定的温度；⑤给予提取过程一定的时间；⑥适当的搅拌。四、微波萃取的应用采用该技术提取的成分已涉及生物碱类、蔥醜类、黄酮类、皂昔类、多糖、挥发油、色素等，下面就各成分的提取进行介绍。1、生物碱类Ganzler等从羽扇豆种子中提取金雀花碱（斯巴丁），与传统的振摇提取法比较，微波法提取物中斯巴丁含量比振摇法高20%,而且速度快，溶剂消耗量也大大减少。BrachetA等从可可叶中提取可卡因和苯甲酰芽子碱，考察了提取溶剂、粒径、样品湿度

7、、微波功率及照射时间等参数。所得提取物与传统方法相当，但只用时30秒。2、蔥醍类郝守祝等研究了微波技术对大黄游离蔥醍浸出量的影响，釆用止交实验考察了微波输出功率、物料粒径、浸出时间三个因素对提取率的影响,优选最佳浸出方案。以优选出的微波浸提方案和常规煎煮法及乙醇回流法比较，结果物料粒径对蔥醍成分浸出影响极显著，功率对浸出影响显著,时间对浸岀有一定影响。微波提取法对大黄游离蔥醍的提取率明显优于常规煎煮法，同乙醇回流法相当。3、黄酮类刘传斌等把微波破细胞与溶剂提取相结合的方法提取高山红景天愈伤组织中红景天昔。将药材经1分钟微波处

8、理后，室温下水提取10分钟，可将红景天甘充分提取岀来，与传统提取方法相比，前者具有时间短、不需加热、提取液中杂质少等优点。段蕊等也用此方法提取银杏叶中的黄酮成分。用微波处理5分钟后，以70%乙醇回流提取1小时，得到提取物中黄酮类物质的量比未用微波处理的高出18.8%,纸层析表明在使用的微波