因微波使極性物質(zhì)產(chǎn)生很強的內(nèi)熱效應(yīng),熱擴散與分子擴散運動方向一致,產(chǎn)生熱量在傳遞過程中無熱阻,加熱時間短速度快,其加熱速度比常規(guī)加熱方式要快10~100倍,溶質(zhì)與溶劑互為滲透快,萃取時間一般只需30 s至2~3 min,提取溫度60~70 ℃;CME提取需100 ℃回流,分2~3次提取則共需8~16 h。而且,固液比只有CME的40%~50%,又以可循環(huán)使用的熱水取代一次性的蒸汽為加熱源,不需要使用冷卻水,所以能耗只有原來的20%~30%。
由于提取溫度低、時間段及細(xì)胞破壁而流出細(xì)胞液,使有效成分提取更*,根據(jù)對藥渣在電子顯微鏡下觀察,CME法植物細(xì)胞是完整無損,而MAE則植物細(xì)胞是破碎的。此外,提取溫度低,時間短,更有利于保護有效成分不被分解,藥材提取更*,利用率更高。因此,提取率和有效成分含量可提高15%以上。可以進一步提高藥物療效和食品的營養(yǎng)價值。
由于MAE浸泡升溫、保溫時間短、溫差小,不需要熱回流,微波輻射(即提?。┦且詓為單位,而且,其控制手段實現(xiàn)自動化和操作連續(xù)化,所以,整個生產(chǎn)周期很短,而CME周期需要提取3次,整個周期需要12~18h,其操作方式屬于間歇式。對每批提取等量藥材所需的生產(chǎn)周期,MAE法只有CME法的1/10~1/7,設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率大大提高。
MAE獲得提取物的增加是因細(xì)胞破壁和通過降低提取溫度和縮短提取時間而有效降低藥用(營養(yǎng))成分的分解,使藥材的利用率大幅度提高,通過定量分析證明,有效成分含量比CME增加15%~20%,也就是說,生產(chǎn)單位產(chǎn)品較CME降低15%~20%藥材消耗量。此外,MAE比CME的固液比降低50%~60%即溶媒消耗量降低同等數(shù)量級。
因生產(chǎn)周期和加熱時間的縮短及加熱方式的改變,在提取過程中不需要或極少量使用蒸汽。據(jù)統(tǒng)計,生產(chǎn)1t蒸汽需要消耗標(biāo)準(zhǔn)煤108.57Kg,而1t標(biāo)準(zhǔn)備燃燒室產(chǎn)生二氧化碳2.62t,二氧化硫8.5Kg,氮氧化物7.4Kg和250Kg的煤渣。若以一套微波功率為48kw的連續(xù)提取機組為例,據(jù)粗略計算獲得1t粉狀提取物,上述兩道工序消耗220t蒸汽,消耗23.25t標(biāo)準(zhǔn)煤,產(chǎn)生二氧化碳60.9t,二氧化硫197.6Kg氮氧化物172Kg,煤灰渣5813Kg。
微波是交變高頻磁波,其作用隨電流的存在而產(chǎn)生,瞬間即生、瞬間即逝,而且其功率密度可調(diào)、可控,因此溫度、時間、功率、流量、壓力、液位、轉(zhuǎn)速等參數(shù)可通過傳感器、變頻器、編程器和觸摸顯示器驚醒調(diào)節(jié)控制,利于操作過程實現(xiàn)自動化、連續(xù)化使產(chǎn)品形成規(guī)?;?、現(xiàn)代化生產(chǎn)。
微波輻射裝置不僅是全封閉,而且凡是可能產(chǎn)生微波泄漏的接點都采取安全屏蔽措施,經(jīng)國家檢測單位實測泄露量為0.1~0.2mw/cm²(國家標(biāo)準(zhǔn)5mw/cm²)。其次,2.45GHz的微波光子產(chǎn)生的微波能量遠不足以斷開分子中的共價鍵,并且也低于布朗運動所需的能量,所以,藥物結(jié)構(gòu)不會受到破壞,此外,若用有機溶劑進行提取,由于系統(tǒng)式全封閉,電氣系統(tǒng)也被*按防爆要求設(shè)計,生產(chǎn)環(huán)境有所需的排風(fēng)系統(tǒng),生產(chǎn)環(huán)境的安全有充分的保障。
機組自動化程度高可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),在國內(nèi)外同類產(chǎn)品中位于*。與傳統(tǒng)熱回流機組比較:能耗節(jié)省70%以上,物耗減少20%左右,直接污染物排風(fēng)減少30%,簡介大量減少了工廠的,二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、,誒會炸等污染物排放。產(chǎn)品成本可降低40%左右,可謂企業(yè)創(chuàng)造十分可觀的經(jīng)濟效益。
目前中藥浸提除滲漉法以外,絕大部分傳統(tǒng)提取工藝都是間歇式操作,已經(jīng)面市的新技術(shù)設(shè)備如超聲波、微波等提取設(shè)備也都是間歇式,這都限制其生產(chǎn)能力的發(fā)揮,而微波連續(xù)提取可以*此空白,為產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;瘎?chuàng)造良好條件。
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