【食品生產(chǎn)加工技術(shù)】微波萃取讓保健食品功效更強勁

●植物萃取制備成藥已經(jīng)成為植物藥廠的重要組成部分●萃取工藝直接關(guān)系到保健食品功能因子的析出和預(yù)防效果●微波萃取比傳統(tǒng)熱萃取節(jié)省50％～90％的時間●微波萃取可廣泛用于保健食品、功能食品、中草藥、高黏度殼聚糖等行業(yè)在中國保健食品發(fā)展的過程中，尋找保健食品的功能因子，讓食品原料中的功效成分有效高效析出，是保健食品功效品質(zhì)提升的關(guān)鍵。藥用植物是保健食品的重要原料，植物萃取制備成藥的工序已經(jīng)成為植物藥廠生產(chǎn)的重要組成部分。萃取技術(shù)是否先進，萃取工藝合理與否，直接關(guān)系到生產(chǎn)的物耗、能耗，更關(guān)系到成品的質(zhì)量和療效。微波萃取作為一種頗具發(fā)展?jié)摿Φ男碌妮腿〖夹g(shù)，成為保健食品行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的新契機。傳統(tǒng)萃取缺陷傳統(tǒng)萃取工藝主要采用水或其他有機溶劑作為介質(zhì)，其微觀過程可以用傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞來描述。由于很多有效的組分都在植物細胞內(nèi)部，因此在植物的浸提過程中，其傳質(zhì)速率是很慢的，一般需要5～6個小時，甚至更長的時間?；瘜W(xué)溶劑萃取法耗能大、耗材多、耗時長，提取效率低，工業(yè)污染大。超臨界流體萃取在提取效率上得到很大的提高，但其方法要求的裝備復(fù)雜，溶劑選擇范圍窄，需要高壓容器和高壓泵等，投資成本高，建立大規(guī)模提取生產(chǎn)線有工程難度。微波萃取優(yōu)勢微波萃取技術(shù)與其他現(xiàn)有的萃取技術(shù)相比有明顯的優(yōu)勢。微波萃取通過偶極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)兩種方式里外同時加熱，較傳統(tǒng)熱提取（熱傳導(dǎo)）方法而言，具有以下優(yōu)勢：1．提取質(zhì)量高，可有效地保護食品、藥品及其他化工物料中的功能成分。2．提取物的萃取率高，具有很高選擇性，純度高。3．省時節(jié)能，可節(jié)省50％～90％的時間，能耗小。4．溶劑用量少，易于后處理工序。5．生產(chǎn)線組成簡單，節(jié)省投資。國外有關(guān)科研人員研究了從植物樣品中微波輔助提取多種某藥劑的適用性。在10min微波照射，50％最大功率的優(yōu)化條件下，微波萃取與傳統(tǒng)的超臨界萃?。⊿FE）該藥劑的回收率無多大差別，但明顯節(jié)省溶劑和時間，且可同時處理多個樣品。同時研究表明，微波提取的最佳回收率與提取溫度，植物樣品的基體及藥劑類型密切相關(guān)，針對不同的樣品，不同的藥物，采用相應(yīng)的提取溫度及時間，獲得比超臨界萃取高的回收率是完全可行的。傳統(tǒng)萃取與微波萃取的回收率與時間的比較表化合物回收率／％所需時間傳統(tǒng)微波傳統(tǒng)微波天然脂肪（食物）10098＞3h＜5min蠶豆中抗營養(yǎng)成分40100≥3h＜5min土壤中農(nóng)藥殘留90100＜1．5h＜1min微波萃取應(yīng)用微波萃取效率高、純度高、能耗小、產(chǎn)生廢物少、操作費用少、符合環(huán)境保護要求，可廣泛用于中草藥、保健食品、香料、化妝品、茶飲料、果膠、高黏度殼聚糖等行業(yè)。目前我國微波萃取工藝已經(jīng)用于多項中草藥的浸取生產(chǎn)線之中，如葛根、茶葉、銀杏等，用大生產(chǎn)線在薄荷、海藻中提取有效物質(zhì)也獲得成功。微波提取的效率高，在保健食品健康食品中可廣泛應(yīng)用，如薯根、茶葉中的茶多酚，銀杏、羽扇豆中的生物堿，N－雜多環(huán)抗凝血劑等都可提取。1．可萃取茶多酚：據(jù)研究報道，茶多酚具有清除自由基、抗氧化、抗衰老、防輻射、降低血脂和膽固醇、抗動脈粥樣硬化及抑菌作用。2．可萃取咖啡堿：在茶葉中約含2％左右的咖啡堿，對人體具有強心、利尿、解毒等生理作用和保健作用。3．可萃取茶多糖：酸性糖蛋白，具有降血糖、抗炎、抗凝、抗血栓、抗輻射等藥理作用。4．可提取花生殼中的天然黃色素。加工食品后的花生殼，除少部分作為造紙或生產(chǎn)化工產(chǎn)品原料被利用外，更多作為燃料或被丟棄。利用花生殼提取天然黃色素，作為食品添加劑，具有重要的開發(fā)利用價值。5．從葡萄子中提取維生素E。葡萄子是釀酒工業(yè)殘渣的主要成分，從葡萄子中可提取出大量有營養(yǎng)價值的產(chǎn)品和功能型食品，其中維生素E是最有效的脂溶性抗氧化劑，對治療心血管疾病有明顯作用，并可作為潛在的抗致癌劑和降低血液中膽固醇的物質(zhì)。該領(lǐng)域研究越來越受到科學(xué)家、營養(yǎng)學(xué)家、流行病學(xué)醫(yī)生的關(guān)注。微波萃取設(shè)備分類用于微波萃取的設(shè)備分為兩類：一類為微波提取罐；另一類為連續(xù)動態(tài)提取。兩者主要區(qū)別一個是分批處理物料，其生產(chǎn)形式為間斷性，一批一批處理；另一個是物料連續(xù)不斷地進入微波場處理，可不間斷生產(chǎn)，使用頻率有2450MHg和9．5MHg。南京三樂微波技術(shù)發(fā)展有限公司已研制出兩大系列微波提取設(shè)備。微波功率從1KW～100KW，容積從0．01立方米到5立方米，萃取溶劑可以是水、甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、丙酮等強極性溶劑。根據(jù)不同物料與工藝，也可以使用弱極性溶劑。經(jīng)多家食品生產(chǎn)廠家和制藥廠家應(yīng)用，效果良好。該系列產(chǎn)品性能穩(wěn)定，自動化程度高，環(huán)境適應(yīng)性強，操作簡單，并符合GMP標準。該系列設(shè)備微波泄漏指標低于1mw／cm2，與歐美指標接軌?？蓪崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，目前已有許多廠家使用。微波萃取工藝流程微波萃取罐主要由幾部分組成：內(nèi)萃取腔、進液口、回流口、攪拌裝置、微波加熱腔、排料裝置、微波源、微波抑制器等。其工藝流程大體是這樣的：選料———清洗———粉碎———微波萃取———分離———濃縮———干燥———粉化———產(chǎn)品。微波萃取技術(shù)作為一項新技術(shù)，其工藝和裝備仍有許多地方需要不斷提高和完善。微波萃取技術(shù)是一項集微波學(xué)、機械學(xué)、化學(xué)工程（包括制藥工程、食品工程）學(xué)于一體的綜合技術(shù)，需要各方面的通力合作，才能推動這項技術(shù)快速發(fā)展。微波萃取機理一方面在微波輻射過程中，高光率的電磁波穿透被提取介質(zhì)內(nèi)部維管束和腺胞系統(tǒng)。由于吸收微波能，細胞內(nèi)部溫度迅速上升，使其細胞收購價部壓力超過細胞壁膨脹承受能力、細胞破裂。細胞內(nèi)有效成分自由流出，能夠在較低溫度條件下萃取介質(zhì)捕獲并溶解，進一步過濾并分離，便可獲得提取物。另一方面，微波產(chǎn)生的電磁能量加速被萃取部分的有效成分向萃