真空微波萃取技術(shù)及其應(yīng)用的研究

本項(xiàng)目擬開展真空微波萃?。╒MAE）技術(shù)及其應(yīng)用的研究，通過設(shè)計(jì)組裝一臺真空微波萃取裝置，研究VMAE技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，探索VMAE的萃取機(jī)理，開拓其在分析化學(xué)樣品預(yù)處理、食品及植物中熱敏性物質(zhì)提取分離上的應(yīng)用。.VMAE技術(shù)是微波技術(shù)和真空技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，它兼?zhèn)淞宋⒉訜峥?、均勻及真空條件下低溫萃取的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于熱敏性物質(zhì)的提取分離，在有機(jī)分析樣品預(yù)處理、食品及植物功能成分提取方面將有廣泛的應(yīng)用前景，研究成果有望推廣應(yīng)用到中草藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，目前在國內(nèi)外尚未見有關(guān)于VMAE技術(shù)的有關(guān)研究報道，因此開展這一研究具有創(chuàng)新性。 2100433B

沈陽真空技術(shù)研究所。

利用微波能來提高萃取率的一種最新發(fā)展起來的新技術(shù)。它的原理是在微波場中，吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中；微波萃取具有設(shè)備簡單、適用范圍廣、萃取效率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省時間、節(jié)省試劑、污染小等特點(diǎn)。除主要用于環(huán)境樣品預(yù)處理外，還用于生化、食品、工業(yè)分析和天然產(chǎn)物提取等領(lǐng)域。在國內(nèi)，微波萃取技術(shù)用于中草藥提取這方面的研究報道還比較少。

微波萃取的機(jī)理可從以下3個方面來分析：①微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物料內(nèi)部的微管束和腺胞系統(tǒng)的過程。由于吸收了微波能，細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速上升，從而使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過細(xì)胞壁膨脹所能承受的能力，結(jié)果細(xì)胞破裂，其內(nèi)的有效成分自由流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。通過進(jìn)一步的過濾和分離，即可獲得所需的萃取物。②微波所產(chǎn)生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。例如，以水作溶劑時，在微波場的作用下，水分子由高速轉(zhuǎn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時水分子或者汽化以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動力，或者釋放出自身多余的能量回到基態(tài)，所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子，以加速其熱運(yùn)動，從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴(kuò)散至固液界面的時間，結(jié)果使萃取速率提高數(shù)倍，并能降低萃取溫度，最大限度地保證萃取物的質(zhì)量。③由于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動的頻率相關(guān)連，因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動而引起分子運(yùn)動的非離子化輻射能，當(dāng)它作用于分子時，可促進(jìn)分子的轉(zhuǎn)動運(yùn)動，若分子具有一定的極性，即可在微波場的作用下產(chǎn)生瞬時極化，并以24．5億次/s的速度作極性變換運(yùn)動，從而產(chǎn)生鍵的振動、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使細(xì)胞破裂，使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。在微波萃取中，吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。 〖圖片說明：模擬的有限宇宙微波背景輻射圖象，匹配的圓圈上具有相同的冷熱分布?！?

真空感應(yīng)燒結(jié)爐(vacuum induction sintering furnace)是指供粉末冶金件燒結(jié)用的真空感應(yīng)爐 。