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《天然產(chǎn)物提取分離新技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、·天然產(chǎn)物提取分離新技術(shù) ■常溫超高壓技術(shù)???高壓生物化學(xué)研究已經(jīng)證明:壓力達(dá)到一定值,蛋白質(zhì)、多糖(淀粉、纖維素)等有機(jī)大分子會(huì)發(fā)生變性,但生物堿、低聚糖、甾、萜、苷、揮發(fā)油、維生素等小分子物質(zhì)則不發(fā)生任何變化。???在高壓生物化學(xué)的研究中還證明了:高壓滅菌的機(jī)理是,壓力作用于微生物,使細(xì)胞壁變性、破裂,細(xì)胞內(nèi)容物外泄,從而使微生物致死。在肉、魚、水果、蔬菜的高壓加工中也證實(shí)了細(xì)胞的這種變化。???超高壓提取就是利用了超高壓對(duì)生物材料的這種作用實(shí)現(xiàn)有效成分提取的。植物細(xì)胞壁上有很多微孔,因此我們可以把植物細(xì)胞壁看作是由許多
2、微孔組成的薄膜。當(dāng)植物細(xì)胞處于溶劑中時(shí),溶劑將通過這些微孔進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。 1.升壓時(shí):???通過滲透作用,溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部;由于我們施加的壓力非常大,因此通量很大,細(xì)胞內(nèi)部在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)充滿溶劑。???細(xì)胞內(nèi)部充滿溶劑后,細(xì)胞壁兩側(cè)壓力平衡?! ?.保壓時(shí):???細(xì)胞內(nèi)容物與進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的溶劑接觸,經(jīng)過一段時(shí)間,有效成分溶于這些溶劑中?! ?.泄壓時(shí):???細(xì)胞外部的壓力減小為零,細(xì)胞內(nèi)部的壓力仍然保持平衡時(shí)的壓力,此時(shí)壓力差與施加壓力時(shí)方向相反。由于我們施加的是超高壓,因此這種反方向的壓力差仍然是很大的?! ?.在反方向壓力
3、作用下,細(xì)胞壁變形;如果變形超過了其反向變形極限,細(xì)胞壁破壞;于是,溶解了有效成分的溶劑泄出,與其它溶劑匯合?! ?.如果在反方向壓力作用下細(xì)胞壁的變形仍然沒有超過其反向變形極限,細(xì)胞內(nèi)部已經(jīng)溶解了有效成分的溶劑將通過滲透作用排出,與其它溶劑匯合。由于反方向壓力差非常大,因此溶解了有效成分的溶劑快速且完全地泄出。???常溫超高壓提取技術(shù)可以使用多種溶劑,包括水、不同濃度的醇和其它有機(jī)溶劑,可以從不同的天然產(chǎn)物中提取不同性質(zhì)(如生物堿、黃酮、皂甙、多糖、揮發(fā)油)的有效成分?! 龀暡ㄌ崛〖夹g(shù)???超聲波是一種高頻率的機(jī)械波。超聲
4、場(chǎng)主要通過超聲空化向體系提供能量。頻率范圍在15-60kHz的超聲,常被用于過程強(qiáng)化和引發(fā)化學(xué)反應(yīng),超聲波在天然產(chǎn)物有效成分提取等方面已有了一定作用。其原理主要是利用超聲的空化作用對(duì)細(xì)胞膜的破壞,有助于有效成分的溶出與釋放,超聲波使提取液不斷震蕩,有助于溶質(zhì)擴(kuò)散,同時(shí)超聲波的熱效應(yīng)使水溫基本在57℃,對(duì)原料有水浴作用。超聲波提取與傳統(tǒng)的回流提取、索氏提取發(fā)比較,具有提取速度快、時(shí)間短、收率高、無需加熱等優(yōu)點(diǎn)。已被許多天然產(chǎn)物分析過程選為供試樣處理的手段?! 鑫⒉ㄝo助提取技術(shù)???微波是一種非電離的電磁輻射。微波輔助提?。∕ic
5、rowaveAssistedExtraction,MAE)是利用微波能來提高萃取率的新發(fā)展起來的技術(shù)。被提取的極性分子在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向及定向排列,從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦引起發(fā)熱,可以保證能量的快速傳遞和充分利用,易于溶出和釋放。微波輔助提?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱微波提?。┑难芯勘砻?,微波輻射誘導(dǎo)萃取技術(shù)具有選擇性高、操作時(shí)間短、溶劑耗量少、有效成分收率高的特點(diǎn),已被成功應(yīng)用在藥材的浸出、中藥活性成分的提取方面。它的原理是利用磁控管所產(chǎn)生的每秒24.5億次超高頻率的快速震動(dòng),使藥材內(nèi)分子間相互碰撞、擠壓,這樣有利于有效成分的浸出,提取過
6、程中,藥材不凝聚,不糊化,克服了熱水提取易凝聚、易糊化的缺點(diǎn)。???微波萃取技術(shù)有一定的局限性,只適宜于對(duì)熱穩(wěn)定的產(chǎn)物?! 雒阜ㄌ崛〖夹g(shù)???天然植物的細(xì)胞壁由纖維素構(gòu)成,其中的有效成分往往是包裹在細(xì)胞壁內(nèi)。酶法就是利用纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等(主要是纖維素酶),破壞植物的細(xì)胞壁,以利于有效成分最大限度溶出的一種方法。酶反應(yīng)可以較溫和的將植物組織分解,從而大幅度提高提取效率?! 龇肿诱麴s技術(shù)???分子蒸餾技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代,目前在許多國(guó)家工業(yè)上得到了規(guī)模化應(yīng)用。中國(guó)的分子蒸餾技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成功運(yùn)用于醫(yī)藥、精細(xì)化工、油
7、脂化工、食品添加劑等行業(yè)中,在中藥產(chǎn)業(yè)正逐步得到重視。???在高真空度下,液體分子只需很小的能量就能克服液體內(nèi)部引力,離開液面而蒸發(fā)。分子蒸餾是在極高的真空度下,依靠混合物分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差異,是液體在遠(yuǎn)低于其沸點(diǎn)的溫度下迅速得到分離。???分子運(yùn)動(dòng)自由程指一個(gè)分子與其它分子相鄰兩次碰撞之間所走過的路程。某時(shí)間間隔內(nèi)自由程的平均值稱為分子運(yùn)動(dòng)平均自由程。在壓力和溫度一定的條件下,不同種類的分子由于分子有效直徑的不同,其分子平均自由程也不同。從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)來看,不同種類的分子逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的,輕分子的
8、平均自由程大,重分子的平均自由程大小。如果冷凝面與蒸發(fā)面的間距小于輕分子的平均自由程,而大于重分子的平均自由程,這樣輕分子可達(dá)到冷凝面被冷卻收集,重分子因達(dá)不到冷凝面相互碰撞而返回液面,從而實(shí)現(xiàn)了混合物料的分離。???揮發(fā)油在天然產(chǎn)物中占有重要的地位,許多揮發(fā)油