试析微波强化萃取中药有效成分的场协同机理分析

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1、分类号UDCTQ密级Y786750学校代号：10561学号：200237000201014华南理工大学硕士学位论文微波强化萃取中药有效成分的场协同机理分析r国家重点基础研究发展规划项目：G20000263)张妮指导教师：垡煎数援坐直理至盔堂篮垫翌丝皇过程苴能熬直嫠重直塞验窒申请学位级别：亟±专业名称：丝堂王猩论文提交日期：2005．05学位授予单位和日期：坐直堡兰太堂答辩委员会主席：陈清林副教授论文评阅人：韩光泽副教授郭平生副教授摘要摘要微波萃取(Microwaveassistedextraction，MAE)是20世纪90年代兴起的萃取技术，与传统的萃

2、取方法相比，具有快速高效，耗能低，后处理方便，污染小等优点。近年来，中药技术有了进一步发展，在提取中药有效成分过程中微波萃取技术的应用引起了国内终众多学者的关注。目前人们只是从实验层次认识到微波能够强化萃取过程，对于其强化机理还没有统一和深入的了解。虽然有一些学者提出了微波破壁的作用机理，但这只是从宏观角度进行解释，无法探得其本质。本文从“能量公设”出发，利用广义场协同理论对微波强化萃取中药有效成分的场协同机理进行分析。本文首先从熵平衡方程和熵产生本质出发，介绍了非平衡热力学中热力学力和热力学流的定义，然后从“能量公设”出发，介绍了广义场协同理论中对热力

3、学力和热力学流的定义，明确了一种不可逆过程与一种流和共轭的力直接相关，其它的非共轭力对流的作用只能通过传递系数起一种协同作用。在一种流与其基轭的力直接发生关联的前提下，从广义场协同和能量守恒定律两方面出发，推导出外场作用F扩散传质推动力的一般表达式，并分别以重力场和超声波场这两种外场外场作用为例，晚明传质推动力表达式的具体形式。中药中的有效成分被萃取出来有四个步骤，其中内部扩散是速度控制步骤。因此要分析微波强化萃取的场济同机理，首先要了解溶质的内扩散的过程。作者根据实际的扩散情况，把溶质内扩散细分为两个步骤：一、目标分子穿过细胞壁后溶解在溶剂中，这一步属

4、于溶质分子在溶液中的扩散：二、溶剂化的溶质分子穿过各个细胞向外扩散，最后扩敞至颗粒表面，这一步属于溶质分子在固体中的扩散。根据这两个扩散步骤，对其进行叠加，建立了实际扩散过程中溶质分子的内扩散模型。中药中的有效成分在微波场下为一电极性大分子，可以等效为一个电偶极子。利用电偶极子在电磁场中的运动规律，作者建立了微波场作用下中药有效成分的扩散物理模型，并分析了微波强化萃取的场协同机理。结果表明，微波场的存在不仅可以加速扩散过程，而且能够提高萃取物浓度。同时，由场协同分析可知，通过控制微波的频率出，可以对中药有效成分分子的运动进行控制，从而加速有效成分的扩散过

5、程。关键词：微波萃耿；能量公设；广义场协同；强化华南理工大学硕士学位论文AbstractMicrowaveassistedextraction(MAE)isannewextractiontechnology，comparingtraditionextractiontechniques，ithasmanyadvantagesinreducingextractiontime，increasingextractionefficiency，savingenergy，convenienceaferttreatmentandlittlepollution．Recen

6、tyears，withtheimprovingcognitioninChineseherb，theapplicationofMAEinChineseherbhaveattractedmanyscholarsintheentireworld．Peoplehaverealizedtheextractionprocesscarlbestrengthenedinmicrowavefield，butthemechanismofstrengthenisstillonresearch．Somepeoplehavebroughtoutthemechanismofmicr

7、owavewallbreakandtheothermacroscopicalexplainatiOns，butthesecannotdiscoverthenature．Basedon“Energypostulate”andgeneralfieldssynergiSilltheory，thepaperhasanalyzedthefieldssynergiSillmechanismofmicrowavestrengtheningtheextractionOfeffectivecomponentfromChineseherb．Thermodynamicsfor

8、cesandflowsaredefinedandtheirrelationswi