新一代微波輔助提取技術(shù)

1、提取的一般原理提取的一般原理u將天然產(chǎn)物與適當?shù)娜苊交鞂⑻烊划a(chǎn)物與適當?shù)娜苊交旌虾蠹訜?，溶媒逐漸滲入組合后加熱，溶媒逐漸滲入組織及細胞中，可溶性成份在織及細胞中，可溶性成份在濃度差的推動下，從物質(zhì)內(nèi)濃度差的推動下，從物質(zhì)內(nèi)部逐步擴散進入溶媒環(huán)境中，部逐步擴散進入溶媒環(huán)境中，實現(xiàn)平衡。實現(xiàn)平衡。u加熱可以加快分子運動及擴加熱可以加快分子運動及擴散速度，溫度越高，轉(zhuǎn)移速散速度，溫度越高，轉(zhuǎn)移速度越快。分子能量來源于環(huán)度越快。分子能量來源于環(huán)境的熱量。境的熱量。常規(guī)提取方法有其合理性和局限性常規(guī)提取方法有其合理性和局限性L物質(zhì)轉(zhuǎn)移緩慢，效率低、時間長，綜合成本物質(zhì)轉(zhuǎn)移緩慢，效率低、時間長，綜合成本偏

2、高。偏高。L收率不高或不夠高。收率不高或不夠高。L物耗及能耗高。物耗及能耗高。L高溫長時間處理，有可能破壞熱敏性成份。高溫長時間處理，有可能破壞熱敏性成份。L占地面積大。占地面積大。A，穿透深度，穿透深度Z微波進入介質(zhì)中迅微波進入介質(zhì)中迅速衰減。速衰減。Z2450MHz2450MHz的微波在水的微波在水中有效穿透深度僅中有效穿透深度僅為為20mm20mm，超過這一，超過這一深度，微波作用極深度，微波作用極為微弱。為微弱。B，功率密度，功率密度Z單位量物料所承受的單位量物料所承受的微波能強度微波能強度Z微波功率密度直接影微波功率密度直接影響非熱效應(yīng)及提取效響非熱效應(yīng)及提取效果果Z功率密度越高，提

3、取功率密度越高，提取效率越高；功率密度效率越高；功率密度低，提取效果不顯著，低，提取效果不顯著，以熱效應(yīng)為主。以熱效應(yīng)為主。 C，適當?shù)娜苊郊敖櫊顩r，適當?shù)娜苊郊敖櫊顩r實踐證明，實踐證明，1 1，只有選擇了正確溶媒才有可能，只有選擇了正確溶媒才有可能實現(xiàn)良好的提??；實現(xiàn)良好的提??；2 2，充分浸潤是良好提取的前提，充分浸潤是良好提取的前提。D，饋能方式，饋能方式企業(yè)對提取的要求企業(yè)對提取的要求提高收率提高收率降低綜合成本降低綜合成本適合量化生產(chǎn)適合量化生產(chǎn)降低勞動強度降低勞動強度減少占地減少占地易操易控易操易控環(huán)保環(huán)保微波提取的第一階段微波提取的第一階段p國內(nèi)外學者嘗試用微國內(nèi)外學者嘗試用

4、微波進行提取。波進行提取。p以微波爐或微波實驗以微波爐或微波實驗儀為手段，從多方面儀為手段，從多方面進行試驗并報道了微進行試驗并報道了微波對提取的促進效果。波對提取的促進效果。p停留在小試及實驗裝停留在小試及實驗裝備水平。備水平。微波提取的第二階段微波提取的第二階段罐式微波提取設(shè)備罐式微波提取設(shè)備罐式微波提取的特點罐式微波提取的特點p模仿微波爐結(jié)構(gòu)，加模仿微波爐結(jié)構(gòu)，加熱腔內(nèi)配一塑料容器。熱腔內(nèi)配一塑料容器。p將溶媒與物料混合后，將溶媒與物料混合后，邊攪拌邊用微波處理。邊攪拌邊用微波處理。p一定時間后，出液、一定時間后，出液、開蓋卸料。開蓋卸料。加熱腔塑料罐微波口罐式微波提取的局限性罐式微波提

5、取的局限性微波穿透深度有限，不能保證所有物料經(jīng)受同微波穿透深度有限，不能保證所有物料經(jīng)受同等的微波照射等的微波照射功率密度低，主要表現(xiàn)為熱效應(yīng)。功率密度低，主要表現(xiàn)為熱效應(yīng)。將昂貴的電能用于加熱，能耗反較傳統(tǒng)方法為將昂貴的電能用于加熱，能耗反較傳統(tǒng)方法為高。高。針對有機溶媒，防爆問題凸現(xiàn)。針對有機溶媒，防爆問題凸現(xiàn)。只能常壓工作，不能在加壓環(huán)境下下操作。只能常壓工作，不能在加壓環(huán)境下下操作。提取促進效果不顯著，提取時間長。提取促進效果不顯著，提取時間長。實踐證明，容器越大，效果越差。只適于小試，實踐證明，容器越大，效果越差。只適于小試，不能工業(yè)化生產(chǎn)。不能工業(yè)化生產(chǎn)。MAET技術(shù)技術(shù)p我公司歷

6、經(jīng)我公司歷經(jīng)8 8年開發(fā)年開發(fā)的微波輔助提取技術(shù)的微波輔助提取技術(shù)p深入理解微波提取機深入理解微波提取機理及影響提取的因素理及影響提取的因素p開發(fā)了盒形處理器的開發(fā)了盒形處理器的專利結(jié)構(gòu)，并在此基專利結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的工礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的工藝流程。藝流程。MAET微波輔助提取機理微波輔助提取機理 將天然產(chǎn)物與適當溶媒混合、預熱，經(jīng)高強度將天然產(chǎn)物與適當溶媒混合、預熱，經(jīng)高強度微波的微波的短時間脈沖式短時間脈沖式照射，其可溶性成份在強照射，其可溶性成份在強大的非熱效應(yīng)下，迅速溶出、擴散、轉(zhuǎn)移，從大的非熱效應(yīng)下，迅速溶出、擴散、轉(zhuǎn)移，從而在短時間內(nèi)實現(xiàn)平衡。而在短時間內(nèi)實現(xiàn)平衡。固液分離

7、及新鮮溶媒的補充，提供足夠的濃度固液分離及新鮮溶媒的補充，提供足夠的濃度梯度，使目標成份得以充分轉(zhuǎn)移。梯度，使目標成份得以充分轉(zhuǎn)移。仍采用傳統(tǒng)給熱方式，微波僅提供混合物整體仍采用傳統(tǒng)給熱方式，微波僅提供混合物整體溫升的一小部分能量。溫升的一小部分能量?；谏鲜鲈?，我們稱之為輔助提取?；谏鲜鲈?，我們稱之為輔助提取。 MAET加快了置換、穿透與遷移過程，加快了置換、穿透與遷移過程，使組份分子使組份分子/ /溶媒分子直接從微波獲得能溶媒分子直接從微波獲得能量，更快實現(xiàn)擴散、轉(zhuǎn)移，從而縮短了提量，更快實現(xiàn)擴散、轉(zhuǎn)移，從而縮短了提取時間，給生產(chǎn)過程帶來綜合優(yōu)勢。取時間，給生產(chǎn)過程帶來綜合優(yōu)勢。高效

8、盒形微波處理器高效盒形微波處理器在管道中經(jīng)過的物料，全部落在微波有效穿透在管道中經(jīng)過的物料，全部落在微波有效穿透深度內(nèi)，不存在微波照射不到的死角。深度內(nèi)，不存在微波照射不到的死角。在加熱器內(nèi)，具有極高的功率密度。在加熱器內(nèi)，具有極高的功率密度。均勻的能量場分布。均勻的能量場分布。管式結(jié)構(gòu)，物料連續(xù)輸送，處理效管式結(jié)構(gòu)，物料連續(xù)輸送，處理效果一致。果一致。多個處理器串聯(lián)多個處理器串聯(lián)/ /并列并列停留時間停留時間202040S40S脈沖式處理脈沖式處理極高的通用性和可靠性。極高的通用性和可靠性。同樣結(jié)構(gòu)用于殺菌同樣結(jié)構(gòu)用于殺菌MAET流程流程原料破碎原料破碎將原料與溶媒混合，預處理將原料與溶媒混

9、合，預處理采用專利微波裝置將混合物進行脈沖式采用專利微波裝置將混合物進行脈沖式處理處理固液分離固液分離新鮮溶媒補充再提取新鮮溶媒補充再提取MAET特點特點1，溶出率提高，溶出率提高2，保護品質(zhì)，保護品質(zhì)眾所周知，高溫、長時間處理不利于保眾所周知，高溫、長時間處理不利于保護產(chǎn)品品質(zhì)。由于微波一次處理時間僅護產(chǎn)品品質(zhì)。由于微波一次處理時間僅1020S，溫度低、時間短，因此有效保，溫度低、時間短，因此有效保護了熱敏性物質(zhì)護了熱敏性物質(zhì)3、處理量增大、處理量增大MAET更適合工業(yè)化生產(chǎn)。更適合工業(yè)化生產(chǎn)。適用于水提或其他有機溶媒提取。適用于水提或其他有機溶媒提取。4、能耗及物耗降低、能耗及物耗降低MA

10、ET縮短了浸出時間，大大提高了勞縮短了浸出時間，大大提高了勞動生產(chǎn)率。動生產(chǎn)率。組合能源，經(jīng)濟的電耗。組合能源，經(jīng)濟的電耗。減少了提取液總量，縮小了后續(xù)設(shè)備的減少了提取液總量，縮小了后續(xù)設(shè)備的規(guī)模、能耗及設(shè)備投資。規(guī)模、能耗及設(shè)備投資。 因此因此MAET技術(shù)從各方面減少了能技術(shù)從各方面減少了能耗和物耗耗和物耗 減少固液比減少固液比5，對原料要求，對原料要求 MAET要求原料經(jīng)破碎要求原料經(jīng)破碎/切碎，顆粒為切碎，顆粒為15mm。6、提高效率、提高效率/降低綜合成本降低綜合成本 物料經(jīng)過微波處理器的時間僅物料經(jīng)過微波處理器的時間僅1030秒秒/次，批時間縮短為次，批時間縮短為2050min。極大

11、地。極大地提高了系統(tǒng)處理能力，提高了勞動生產(chǎn)提高了系統(tǒng)處理能力，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了整體運行費用。率，降低了整體運行費用。8、節(jié)省空間及占地、節(jié)省空間及占地 MAET設(shè)備緊湊，設(shè)備緊湊，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，設(shè)與傳統(tǒng)設(shè)備相比，設(shè)備體積、數(shù)量大大減備體積、數(shù)量大大減少，可以在有限的廠少，可以在有限的廠房空間內(nèi)提升產(chǎn)量，房空間內(nèi)提升產(chǎn)量，或為其他設(shè)備提供額或為其他設(shè)備提供額外的空間外的空間。8、密閉操作、密閉操作管道式密閉操作，對人員和環(huán)境都很安管道式密閉操作，對人員和環(huán)境都很安全。同時也減少了有機溶媒的揮發(fā)，降全。同時也減少了有機溶媒的揮發(fā)，降低損耗。低損耗。 實現(xiàn)防爆。實現(xiàn)防爆。可常壓可常壓/加

12、壓操作。加壓操作。9、易于擴展、易于擴展并列管式結(jié)構(gòu)并列管式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可模塊式擴展系統(tǒng)可模塊式擴展 10、便于清潔、便于清潔J系統(tǒng)采用全不銹鋼及食系統(tǒng)采用全不銹鋼及食品衛(wèi)生材料制造。品衛(wèi)生材料制造。J衛(wèi)生結(jié)構(gòu)衛(wèi)生結(jié)構(gòu),無死角無死角,無積無積液，避免污染。液，避免污染。J全系統(tǒng)可全系統(tǒng)可CIP清洗，清清洗，清洗方便，耗水少。洗方便，耗水少。幾個常見問題幾個常見問題微波會破壞目標化學成份嗎？ 化學成份改變的本質(zhì)：分子內(nèi)部化學鍵化學成份改變的本質(zhì)：分子內(nèi)部化學鍵斷裂，或分子間新化學鍵形成。斷裂，或分子間新化學鍵形成。 任何化學成份都存在對溫度的耐受性。任何化學成份都存在對溫度的耐受性。 當微波加熱不超

13、過這一溫度上限時，微當微波加熱不超過這一溫度上限時，微波能波能(2450MH(2450MH) )不足以破壞分子內(nèi)部的不足以破壞分子內(nèi)部的化學鍵或造成新化學鍵形成，因此不會化學鍵或造成新化學鍵形成，因此不會破壞化學成份。破壞化學成份。 需要有效控制溫度。需要有效控制溫度。 短時間脈沖處理保障化學成份不被破壞。短時間脈沖處理保障化學成份不被破壞。用微波進行提取能耗會很高嗎？ 我們采取微波輔助原則，如同我們微波組合干燥一樣，微波僅提供一小部分能量。 1T混合物用微波從25加熱到100，需要約135度電。而輔助提取僅需要1011度電。其余由蒸汽提供。微波輔助提取雜質(zhì)量會增加嗎？ 常規(guī)手段下會溶出的雜質(zhì)

14、，微波下也會常規(guī)手段下會溶出的雜質(zhì)，微波下也會溶出。溶出。 微波作用下，各成份轉(zhuǎn)移率均會提高。微波作用下，各成份轉(zhuǎn)移率均會提高。但比例不盡相同。但比例不盡相同。如何處理微波泄漏問題？ 微波傳輸有一定的特性。微波傳輸有一定的特性。 滿足屏蔽特性時，微波可以被有效阻擋。滿足屏蔽特性時，微波可以被有效阻擋。 完善的檢測手段及出廠檢驗工序可以確完善的檢測手段及出廠檢驗工序可以確保系統(tǒng)的安全。保系統(tǒng)的安全。為了使系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行為了使系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行我們采用全水冷微波系統(tǒng)我們采用全水冷微波系統(tǒng)我們用于工業(yè)微波設(shè)備的標準設(shè)計我們用于工業(yè)微波設(shè)備的標準設(shè)計在微波源水冷技術(shù)上擁有豐富的經(jīng)驗在微波源水冷技術(shù)

15、上擁有豐富的經(jīng)驗 0505年起所有微波源改為全水冷年起所有微波源改為全水冷 單管輸出功率高于風冷約單管輸出功率高于風冷約15%15% 元件低溫態(tài)工作，能源轉(zhuǎn)化效率提高元件低溫態(tài)工作，能源轉(zhuǎn)化效率提高 老化試驗、匹配試驗、穩(wěn)定性試驗老化試驗、匹配試驗、穩(wěn)定性試驗 確保長時間穩(wěn)定運行確保長時間穩(wěn)定運行 元件使用壽命延長元件使用壽命延長 不影響室內(nèi)環(huán)境不影響室內(nèi)環(huán)境 避開室內(nèi)環(huán)境避開室內(nèi)環(huán)境/ /粉塵等的影響粉塵等的影響1,微波源工作溫升測試表微波源工作溫升測試表2,駐波測試報告駐波測試報告 駐波是反映微波入射與反射功率比例的重要參數(shù)； 每個微波處理器均進行駐波測試及調(diào)校； 駐波均小于1.2； 降低

16、反射，提高能源利用率及功率密度。3,漏能報告漏能報告出廠進行微波漏能檢測。應(yīng)用戶需要，可以就該設(shè)備提供權(quán)威部門漏能檢測報告。電器控制電器控制手動/自動控制電器元件采用Schneider主要單元可采用PLC/觸摸屏控制高度可靠性和穩(wěn)定性系列產(chǎn)品系列產(chǎn)品 MAET-3 MAET-6 MAET-9 在上述基礎(chǔ)上模塊化擴展。在上述基礎(chǔ)上模塊化擴展。 MAET-12 MAET-18MAET-6操作參數(shù)操作參數(shù)微波源數(shù)量：6有效功率：5kw處理次數(shù)：2一次提取固液比：1：3流量：350L/h單次停留時間：15S總提取時間：45minMAET及系統(tǒng)工程及系統(tǒng)工程除MAET外，我們提供各種配套設(shè)施及下游設(shè)備MDCMDC微波帶式干燥設(shè)備微波帶式干燥設(shè)備顆粒顆粒/ /粉末粉末/ /膏膏體體MSTMST管式微波殺菌設(shè)備管式微波殺菌設(shè)備各種流體殺菌各種流體殺菌浸膏浸膏DHVDHV直熱式真空干燥設(shè)備直熱式真空干燥設(shè)備各種攪拌、加熱及冷卻罐各種攪拌、加熱及冷卻罐工程支持工程支持v現(xiàn)