食 用 色 素 的 提 取
旧方法
新方法
药物分析
微波萃取发展前景
1. 微波革取用于天然产物提取的应用前景 2. 进一步缩短样品处理的时间
3. 进一步探讨萃取机理
4. 开发微波萃取新技术和其他技术联用 5. 开发微波萃取在线检测新技术 6. 将微波萃取的实验室研究扩大为工业化研究
微波辅助萃取
制作人：谢模鹏，李进，苏文仓，杨威 ，曹靖然，沈三三，叶豆，崔鹏，孙珊
微波辅助萃取 （Microwave Aided Extraction，MAE)
• 微波辅助萃取又称微波萃取(MAE)，是微波和传统的溶剂 萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法，因其具有快速 、高效、省溶剂、环境友好等优点，微波萃取是在有机分 析中得到了广泛的应用。
微波萃取步骤
• 将极性溶剂（如甲醇，乙醇，丙酮，水等）或极性溶剂和 非极性溶剂混合物（注：纯非极性溶剂不吸收微波能量， 使用时可在非极性的溶剂中加入一定浓度的极性溶剂，不 能使用纯的非极性溶剂）与被萃样品混合装入微波制样容 器中，在密闭状态下，用微波制样系统加热，加热后样品 过滤得到的滤液可进行分析测定，或作进一步处理。在微 波萃取中要求控制溶剂温度保持在沸点以下和待测物分解 温度以下。
4.温度差: 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 5.温度: 由于存在微波下的分子运动，因而温度不需要与传 统提取工艺过程中的一样高；也可能导致体系温度过度上 升，为减小温度的影响，可将微波提取过程分次进行 微波萃取在不同温度下的提取效果是不同的，当其他条件 一样时，热态比冷态的提取效果要好 6.搅拌:提高溶质组分由固体表面向溶剂主体扩散的速率， 且微波可加快溶质组分在固体内部的迁移速度，从而提高 固体内部的传质速度，因而提取速度更快，提取效率更高
3.溶剂: (1). 与传统提取法相比，在微波萃取中，一次提取 所需的溶剂用量可减少30%-60%，溶剂用量大反而不利 于提取, (2). 微波萃取所选用的溶剂必须对微波透明或 半透 明，介电常数在8-28的范围内，同时，物料的含水量对 微波能的吸收影响很大 提取物料中若含有不稳定或挥发性成分，则宜选用对微波 高度透明的溶剂（如正己烷）作为提取介质； 对于水溶性成分或极性较大的成分，可用含水溶剂进行提 取
• 微波使用发生源有足够的功率和稳定的工作状态 • 结构合理，能够根据不同的目的任意调整，拆卸运输方 便。 • 一般要求有温控附件 • 能连续工作，操作简单 • 使用安全，微波泄漏符合要求。
微波萃取系统
• 微波萃取器 • 连续微波萃取线
封闭容器系统
• 用于消化、酸矿化和猛烈的萃取
敞开容器系统
• • • • 带冷凝器 常压操作 安全 样品量大
• 根据参加极化的微观粒子种类，介电分子极化大约可分成 4种介电极化：① 电子极化，即原子核周围电子的重新排 布；② 原子极化，即分子内原子的重新排布；③转向极 化(取向极化)，即分子永久偶极的重新取向；④界面极化 ， 即自由电荷的重新排布。在这四种极化中，与微波电 磁场的弛豫时间(10-9-10。 s)相比，前两种极化要快的 多，其弛豫时间在(10-15_10 和lO-n~10。 之间)，所 以不会产生介电加热。后两种极化的弛豫时间刚好与微波 的频率吻合，故可以产生介电加热，即可通过微观粒子的 这种极化过程，将微波能转变为热能。不同物质的介电常 数不同，其吸收微波能的程度不同，由此产生的热能及传 递给周环境的热能也不同。在微波场中，吸收微波能力的 差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被 选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离， 进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中
微波萃取机理
• 微波萃取技术是将微波技术和萃取技术相结合，利用极性 分子可以迅速吸收微波能量来加热一些具有极性的溶剂， 达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。微波加热 不同于一般的常规加热方式，常规加热是由外部热源通过 热辐射由表及里的传导方式加热。微波加热是材料在电磁 场中由介质吸收引起的内部整体加热。微波加热意味着将 微波电磁能转变成热能，其能量是通过空间或介质以电磁 波的形式来传递的，对物质的加热过程与物质内部分子的 极化有着密切的关系。
在线微波萃取系统
• 通常+HPLC或GC-MS监测系统
微波辅助萃取的主要影响因素
1.破碎度 2.分子极性 3.溶剂 4.浓度差 5.温度 6.搅拌
1.破碎度: 增大接触面积，有利于萃取过程的进行 传统方法，增大后道过滤工艺的难度，同时接近100度， 使提取液变得粘糊。而微波萃取时，根据物料的特性将其 破碎成2-10mm的颗粒 2.分子极性: 在微波场中，极性分子受微波的作用较强
微波辅助萃取
环境பைடு நூலகம்析
食品分析
药物分析
环境分析
有 机 农 药 分 析 中 的 应 用
持 久 性 有 机 污 染 物 分 析 中 的 应 用
在 有 机 金 属 化 合 物 分 析 中 的 应 用
在 其 它 有 机 污 染 物 分 析 中 的 应 用
食品分析
天然食用色素制备方法大致可分为溶剂提取法、组织 培养法、粉碎法，压榨法、酶反应法、微生物，发酵 法和人工化学合成天然色素法等。其中最常用的方法 是溶剂提取法即浸取法, 但传统的浸取方法存在着浸 取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性 组分易破坏等缺点 在萃取中具有选择性作用、加热速度快、控制方便、 受热体系温度均匀、节约能量等优点。把微波用在浸 取方面, 它能强化浸取过程, 降低生产时间、能源、溶 剂的消耗以及废物的产生, 同时可以提高产率和提取 物的纯度, 既降低了操作费用, 又合乎环境保护的要求, 是一种有良好发展前途的新工艺。
其本步骤如下:
1. 吸挑选物料，然后进行预处理：清洗，切片或混合，以便 充分的收微波能； 2. 将物料和合适的萃取剂混合，放置于微波设备中，接受微 波辐射； 3. 从萃取相中分离滤去残渣： 4. 获得目标产物。
微波萃取工艺流程： 选料一清洗一粉碎一微波萃取一分 离一浓缩一干燥一粉化一产品
设备要求