微波技术在天然香料提取中的应用

微波技术在天然香料提取中的应用

摘要:微波萃取技术作为一种近年来研究较多的热门技术,本文阐述了微波萃取技术提取天然香料的原理、特点、研究进展及应用实例,并对今后的发展进行了展望。

关键词:微波萃取天然香料应用

随着食品、化妆品行业的发展,天然香料的需求也越来越大。我国富含天然香料的植物资源非常丰富,香料植物达500余种。目前,我国规模化生产植物性天然香料的方法主要是传统的水蒸气蒸馏法和有机溶剂萃取法。但这两种方法缺点都很明显,水蒸气蒸馏温度较高,会破坏一些热不稳定物质,造成损失;有机溶剂萃取会同时溶解色素并有溶剂残留,影响产品的品质。因此,迫切需要研究新的提取方法,来满足天然香料的需求。这些条件造就了微波萃取技术在提取天然香料领域的蓬勃发展。

1 微波萃取技术的基本原理

微波是一种波长短(100～0.1cm)、频率高的电磁波。在微波的作用下,植物细胞内的极性物质吸收微波能,产生热量使细胞内温度升高,导致植物细胞内部压力升高,造成细胞膜和细胞壁破裂。另外加热导致植物样品细胞水分减少,细胞收缩出现裂纹,使细胞内物质容易被溶解至提取溶剂中,从而有效提高提取效率。

2 微波萃取的特点

(1)对萃取组分的选择性好。由于植物中的组分吸收微波的能力不同,微波加热也就表现出很好的选择性。

(2)萃取效率高,节约能源。被提取植物与溶剂共处于微波作用下,香料组分分子在微波作用下产生每秒几十亿次振动获得能量从而能够脱离原有环境,所以可以在很短时间内完成提取,降低能源消耗。

(3)有利于提取热不稳定组分。因微波萃取的升温迅速均匀,且作用时间很短,可避免长时间高温导致热不稳定组分遭到破坏。

(4)设备简单,可操作性强。超临界萃取技术也是近几年发展起来的新型提取分离方法,它与传统提取方法相比优势明显,但由于设备复杂投资较大,不利于工业化大生产。而微波萃取设备简单、便宜。

3 微波萃取技术在天然香料提取中的应用

由于微波萃取技术的优点使其在天然香料的提取中得到了广泛应用。Craveiro等研究用微波辅助提取香精挥发油。经试验所得香精与水蒸气蒸馏法所得产品质量上无差别,却能极大的缩短时间。Pare 运用微波萃取技术从薄荷、大蒜、海鸥芹、雪松叶中提取挥发性成份,申请了多项专利。通过比较微波提取、水蒸汽蒸馏、索氏提取三种方法得到的产品质量,得出微波萃取法最适宜提取薄荷香精。Chen SS研究了微波萃取法提取迷迭香和薄荷叶中的挥发油。黄若华等利用改装

过的家用微波炉提取鸢尾并进行了影响因素考察。杨海燕研究了微波萃取缬草中的天然香料,通过试验确定了最佳条件。石若夫等试验用微波萃取技术提取香叶油,并确定了最佳的工艺条件。刘晓庚和陈梅梅等人用微波提取山苍子果实中的挥发性成分。试验证明微波提取法与传统水蒸气提取法相比,提取时间缩短了四分之三,而提取率却增加了 6.14％。赵华、张金生等人利用微波萃取技术提取洋葱油,通过试验不同影响因素对洋葱油提取率的影响,得出影响因素的主次顺序为温度>料液比>时间,并确定了最佳的优化条件。黄桂萍、王青豪等人用微波萃取技术提取柚树叶中的香精油。

4 未来发展

微波萃取技术在天然香料提取中的应用虽然起步较晚,但与传统提取方法相比,它具有萃取选择性好、萃取效率高、能源消耗低等优点,优势非常明显。随着天然香料的需求越来越大,微波萃取技术在天然香料提取中的应用会越来越广泛。

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