微波設(shè)備在香料中的應(yīng)用

香料作為食品工業(yè)、化妝品和制藥工業(yè)的重要原料，香料工業(yè)的發(fā)展離不開高新技術(shù)的應(yīng)用.微波設(shè)備輻射技術(shù)最早應(yīng)用于軍事，爾后逐步進入了人類社會的各個領(lǐng)域，特別是在香料工業(yè)中已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。下面對微波設(shè)備技術(shù)在香料工業(yè)的應(yīng)用研究進展，特別是香料植物的微波萃取技術(shù)和香料化合物微波合成技術(shù)作一簡要介紹。

1 微波萃取天然香料植物

微波萃取 (MicrowaveE xtration)技術(shù)始于匈牙利學者GanzIer.K.他在1986年報導了應(yīng)用微波能加速提取食品中的某些有機成分，從而為有機分析試樣預(yù)處理開辟了一條新路子.不久，GanzIer.K 又將微波萃取技術(shù)應(yīng)用于提取植物細胞中的天然產(chǎn)物，并獲得了極大的成功。

1.1 微波萃取技術(shù)的原理

微波輻照誘導萃取法是近年發(fā)展的從植物中提取香料的新技術(shù)。它利用一種波長極短、頻率很高的輻射能來加熱植物葉片，葉片組織內(nèi)部的水是極性分子，能吸收微波透過介質(zhì)的能量，并產(chǎn)生熱量。由于植物材料內(nèi)部溫度突然升高，并保持此溫度直至其內(nèi)部壓力超過細胞壁膨脹的能力，細胞破裂，腺胞系統(tǒng)中所含的精油從細胞壁中自由流出、傳遞、轉(zhuǎn)移至周圍萃取介質(zhì).所選用的介質(zhì)具有很強的透過微波的能力，相對于植物材料尚處于較低的溫度，所以香料物質(zhì)很容易被萃取介質(zhì)捕獲并溶解其中.國外有專利介紹了用微波輻照誘導萃取薄荷精油、芹菜腦、香柏油、大蒜油的實例，而國內(nèi)尚無人對其進行探討.據(jù)有關(guān)資料報道，微波具有極好的穿透能力，可施加于任何天然物，如銀蓮花屬植物、銳葉木蘭、海藻、地衣，以及動物組織，如肝、腎、蛋黃等，進而提取有用物質(zhì)。

1.2 微波萃取技術(shù)的應(yīng)用

微波萃取法具有萃取時間短，選擇性好，回收率高，溶劑用量少，污染低，可用水作萃取劑，可自動控制制樣條件等優(yōu)點.近年來在設(shè)備研究應(yīng)用開發(fā)、機理探討等方面均有研究報道。Ga nzI er. K 等首次將大功率微波設(shè)備應(yīng)用在浸取方面，用微波浸取了羽扇豆、玉米等中的油脂、棉籽酚等有效成分.實驗表明微波浸取最多只需2 min,而傳統(tǒng)方法(索氏抽提法)則需3h才能提取完全.隨后，借助微波浸取有應(yīng)用價值的化學、醫(yī)藥組分，在20世紀90年代受到以加拿大、美國為首的研究人員的廣泛重視.近年來，我國的科技工作者也在這方面進行了廣泛的探索性研究，并獲得了大量的研究成果.鶯尾制品是名貴的天然香料，在熏衣草型、花露水型、科隆型香精中尤為適宜.浸膏和它的衍生物已被列人食用添加劑行列.鶯尾浸膏的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法加工工藝復雜，浸提時間長，溶劑消耗量大.黃若華等利用經(jīng)改造的家用微波爐作主要設(shè)備[4]，對微波萃取鶯尾過程的影響因素進行了考察.并利用萃取

產(chǎn)物的GC-MS研究表明:微波萃取法更適用于提取鴦尾香根.與傳統(tǒng)的索氏提取法相比具有萃取時間短，溶劑用量少，溶劑回收率高，產(chǎn)品提取率高，香氣純正等優(yōu)點。而與超臨界二氧化碳萃取法相比，又具有成本低，投資少，產(chǎn)品質(zhì)量相當?shù)葍?yōu)點.楊海燕等研究了用二氯甲烷作萃取劑，微波萃取繳草天然香料中的有效成分，通過對試樣結(jié)果的分析，確定了

最佳的萃取時間和微波條件[3].香葉天竺葵的揮發(fā)油通常又叫香葉油，主要用于香精的母體原料，添加到食品和日化產(chǎn)品中.石若夫等嘗試用微波輻照誘導萃取這一新技術(shù)提取香葉油[5]，從中確定了較佳的工藝條件，該技術(shù)的特點在于萃取用時很短，同時能防止熱敏物質(zhì)的散失，且還能直接采用新采集的香料植物進行提取，不必象其他常規(guī)方法那樣在萃取前對物料進行干燥等預(yù)處理.高技 術(shù) 的 發(fā)展，天然能源的枯竭，自然資源的短缺，保健食品的走俏，這一切為微波萃取技術(shù)的發(fā)展開辟了道路.已有的研究成果也顯示出了其獨特的優(yōu)越性:萃取速度快、產(chǎn)率高、質(zhì)量好、安全無污染等.它不僅在理論上是一個很好的研究課題，而且可以預(yù)見在未來的工業(yè)生產(chǎn)中將具有廣泛的應(yīng)用前景.

2.1 微波技術(shù)合成香料化合物的原理

微 波 之所 以能在化學領(lǐng)域中應(yīng)用，是因為化學反應(yīng)所涉及的樣品中帶有象水份、油脂、糖及蛋白質(zhì)等各種極性分子.在通常情況下，這些分子呈雜亂無章的運動狀態(tài)，當微波爐磁控管輻射出頻率極高的微波時，微波能量場以每秒24.5億次的速度不斷地變換正負極性，分子運動發(fā)生了巨變，分子排列起來并高速運動，互相碰撞摩擦、擠壓，從而使微波能轉(zhuǎn)

化為熱能.由于此種能量來自樣品內(nèi)部，本身不需要傳熱媒體，不靠對流，樣品溫度便可以很快上升，從而可以全面、快速、均勻地加熱樣品.可見，微波輻射具有反應(yīng)時間短、產(chǎn)率高等特點.而普通加熱方式是靠對流和傳導來實現(xiàn)，存在明顯的溫度梯度，加熱效率也不如微波加熱[7.8]

2.2 微波技術(shù)合成香料化合物的應(yīng)用

2.2.1 A旨類香料的合成

芳香 酷 在 香料工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，它可以直接由植物中提取，工業(yè)上以芳香淡酸鹽和鹵代烴在有機溶劑中加熱回流來制取.丁金昌等報導了在無任何有機萃取劑和無機載體條件下，苯甲酸鈉和鹵代烴經(jīng)微波輻射，簡便、快速、有效地合成芳香醋的方法Cs].其優(yōu)點為反應(yīng)時間短、產(chǎn)率高、操作便利.反應(yīng)式如下:

2 微波技術(shù)合成香料化合物

198 6 年 加拿大的Gedye及其合作者研究了在微波爐中進行的醋化反應(yīng)，才使得微波作為一種新技術(shù)在有機合成中應(yīng)用，這是微波有機合成化學開始的標志[Cs].自1986年至今，微波輻射下的有機合成反應(yīng)，由于能提高反應(yīng)速率數(shù)倍甚至數(shù)千倍，具有操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高、易純化及環(huán)境友好等優(yōu)點，給有機合成帶來了一次飛躍，發(fā)展成為一個很引人注目的新領(lǐng)域一MORE化學(Microwave-Induced O rganic R e act io ns E n h a n ce m en tChemistry)即微波促進有機化學，也可以叫做微波誘導催化有機反應(yīng)C7].近年來，微波技術(shù)在催化加氫、消除反應(yīng)、重排反應(yīng)、基團保護、酞胺化、同位素交換、聚合反應(yīng)、金屬有機、烯烴加成、Diels-Alder反應(yīng)以及其它成環(huán)反應(yīng)等有機合成領(lǐng)域中都有應(yīng)用，且已取得很大的進展。

主要產(chǎn)品推薦： 烘干機  干燥機  殺菌機  微波設(shè)備