萃取技術(shù)及其在食品工業(yè)中的應用

萃取技術(shù)及其在食品工業(yè)中的應用摘要介紹了幾種萃取技術(shù)的原理、特點、工藝流程及其技術(shù)要點，綜述了品工業(yè)的快速進展。關(guān)鍵詞前言萃取是利用溶質(zhì)在互不混溶的兩相之間安排系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化按參萃取原理可分為：物理萃取、化學萃取、雙水相萃取、超臨界萃取等。萃取抗生素、有機酸、維生素、激素等發(fā)酵產(chǎn)物的提取高品質(zhì)的自然物質(zhì)、胞內(nèi)物質(zhì)〔胞內(nèi)酶、蛋白質(zhì)、多肽、核酸等〕的分別提取，借以從混合物中萃取所得的20年來爭辯萃取技術(shù)還產(chǎn)生了一系列的分別技術(shù)，如：①逆膠束萃取〔ReversedMicelleExtraction〕②超臨界萃取〔SupercriticalfluidExtraction〕③液膜萃取〔LiquidMembrane過程具有選擇性②能與其他純化步驟相協(xié)作③通過轉(zhuǎn)移到不同物理或化學特性的其次相中來削減由于降解引起的產(chǎn)品損失④可從埋伏的降解過程中分別產(chǎn)物質(zhì)速率、相分別性能等。在食品化學中應用是很有進展前景的。萃取技術(shù)已應用到食品工業(yè)的各個爭辯領(lǐng)域，受到廣泛的關(guān)注。微波關(guān)心萃取(MAE)技術(shù)在微波場作用下，離解物質(zhì)產(chǎn)生的離子定向流淌形成離子電流，并在流淌波場中液態(tài)極性分子以每秒24．5億次的速度不斷轉(zhuǎn)變正負方向，分子間高速摩擦和碰撞，從而快速產(chǎn)生高熱。分子吸取微波能后，從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，而激發(fā)量傳遞和物質(zhì)加熱升溫。微波就是通過分子極化(molecularpolarization)和離輻射、對流由表及里傳熱)，微波加熱是一種內(nèi)加熱形式，即內(nèi)夕同時力口熱。MAE原理是一種利用微波作為一種熱源對某一體系直接加熱而進展的萃取方法。由于不同物質(zhì)具有不同介電常數(shù)(dielectricconstant)，其對微波能也具有不分別，進入到介電常數(shù)小的萃取溶劑中，從而實現(xiàn)有機化合物分別。MAE的特點快速高效樣品及萃取溶劑中的極性分子在高頻微波場中短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，待分別成分很快溶劑化，使萃取時間顯著縮短。加熱均勻無溫度梯度，具有加熱均勻性的優(yōu)點。選擇性在高頻微波場中，對于介電常數(shù)小或介質(zhì)損耗小的物質(zhì)，微波入射可以說MAE具有選擇性加熱度；而對于非極性溶劑，微波幾乎不起加熱作用。生物效應(非熱特性)由于大多數(shù)生物體含有極性水分子，所以在微波場的作用下引起猛烈的極透和萃取成分的溶劑化。高效與其他萃取方法相比，MAE能削減萃取試劑的消耗，例如MAE用于樣品分析30～40mLMAE目前一次最多可同時萃取12個樣品。此外wAE可實行時間、溫度、壓力把握，可保證在萃取過程中有機物不發(fā)生分解。MAE技術(shù)在食品化學中的應用升溫，由于不同物質(zhì)具有不同的介電常數(shù)，所以MAE在食品上應用是可行的。自從MAE應用于有機化合物萃取以來，很多國內(nèi)外學者參與了促使MAE在食品化學中的應用，目前MAE萃取油脂王平艷等(2022果說明MAE的出油率比壓榨法的出油率高。郝金玉等(2022年)以西番蓮籽為原料，從中提取油脂，與傳統(tǒng)的SE相比，MAE萃取時間短，萃取溶劑用量少且回收波輻射時間、樣品顆粒度等因素對萃取效率的影響，試驗結(jié)果說明樣品中水分率影響也顯著。萃取揮發(fā)性化合物石假設(shè)夫等(2022年)爭辯了MAE提取天竺葵揮發(fā)油，探討了各種提取條件對揮(2022餾法的近4倍，所用萃取時間僅為其1／3。印度學者SushmitaB．等(2022年)以化合物。萃取自然色素把MAE應用于自然色素的提取，既能降低生產(chǎn)時間、能源、溶劑的消耗以及陳猛等(2022年)利用MAEGergelyA．等(2022年)也爭辯了利用MAEMAE法萃取辣椒色素萃取混合溶劑的介電常數(shù)對萃取率有重要的影響。張衛(wèi)強等(2022年)爭辯了MAE提取了番茄紅素的工藝條件，確定了最正確工藝條件，最終番茄紅素的萃取率為97．56％(2022年)以花生殼為原料萃取了自然黃色素，確定了其MAEMAE用于食品分析是有些緩慢，因此探究快速、簡便、有效、自動化的樣品預處理方法，應是食品化學工作者的重要課題和爭辯方向之一。目前MAE在食品分析上主要應用于食品中農(nóng)藥殘留分析。楊云等(2022年)建立了MAE—GC—MS聯(lián)用法測定了蔬菜種二嗪磷、對硫磷、水胺硫磷的分析方法，爭辯了四種萃取試劑的萃取效率，最終選用二氯甲烷為萃取溶劑，正交試驗優(yōu)化了萃取溶劑體積和萃取時間。與傳統(tǒng)的機他們(2022積、微波輻射時間、微波功率進展了優(yōu)化。羅建波等(2022年)承受了MAE—GC聯(lián)用技術(shù)測定了果蔬中農(nóng)藥殘留量，包括有機氯和有機磷殘留量，選用石油謎為萃取溶劑，試驗結(jié)果說明整個分析過程僅需要20min的提取時間，萃取溶劑消耗量為15mL，回收率為85％～90％(80％)。在其他方面的應用由業(yè)誠等(2022年)爭辯了用MAE源節(jié)約600倍。PANXuejan等(2022年)以綠茶葉為原料，爭辯了MAE法提取茶多酚和茶堿，試驗結(jié)果說明MAE法比UE法和熱流萃取(HRE)法好，MAE用于茶多酚和茶堿提取具有高度選擇性、快速、簡潔、高效等優(yōu)點。展望作為一種的萃取技術(shù)，具有設(shè)備簡潔、應用范圍廣、萃取效率高、快機理爭辯還不夠，這也是MAE理論爭辯的一個重要方向。食品化學是MAE技術(shù)MAE技術(shù)在食品化學中應用是很有進展前景的。超臨界流體的萃取原理和特性超臨界流體的萃取原理存在狀態(tài)也會相應發(fā)生轉(zhuǎn)變嚴格地說,超臨界流體是指那些高于又接近流體臨界(TcPCVC速率凹凸的主要參數(shù),因而,超臨界流體的特別物理性質(zhì)打算了其具有一系列重(1)超臨界流體相當粘稠,其密度接近于液體,具有較大的溶解力氣。(2)2一3個數(shù)量級,其粘度類似于氣體,遠小于液體。這對于分別過程的傳質(zhì)極為有利,縮短了相平衡所需時間,大大提高(3)壓力的微小變化將會引起流體密度和介電常數(shù)的很大變化。人們利用超臨界流體對混合物某些組分進展萃取,覺察超臨界流體具有良好于超臨界相的密度增大了,導致溶劑的介電常數(shù)和極化度增加,從而增加了溶劑此,在進展超臨界萃取操作時,通過轉(zhuǎn)變體系的溫度和壓力,從而轉(zhuǎn)變流體密度,萃取時分子間作用的特點,可以認為它更近似于液一液(固)萃取。眾所周知,蒸餾過程之所以能分別預定的組分,主要是靠組分間揮發(fā)度的差異。而液一液面或發(fā)生在液相界面上,要么發(fā)生在液相內(nèi)部,使溶質(zhì)分子抑制原有分子的相互作用而進人超臨界相內(nèi),因此,其分別作用原理與液一液萃取過程類似。超臨界流體萃取過程的根本特征密度類似液體，粘度,集中系數(shù)接近于氣體作為萃取溶劑的超臨界流體同時兼有液體和氣體的特長,它具有與液體相高的密度和介電常數(shù)有利于溶劑和溶質(zhì)分子之間的相互作用(化學親合力增所以超臨界流體是萃取分別的抱負溶劑。SCF的介電常數(shù)，極化率和分子行為與氣液兩相均有著明顯的差異敏性和易氧化的物質(zhì)。壓力和溫度的變化均可轉(zhuǎn)變相變增加超臨界流體相的密度,使溶劑的溶解力氣增加,萃取分別更為有效;降低超的性質(zhì),特別是密度可以在較寬的范圍內(nèi)隨壓力和溫度而發(fā)生變化。超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)中的應用應用在食品工業(yè)中的超臨界流體萃取溶劑的選擇用作超臨界萃取劑的流體很多,這些流體,有的價格昂貴制取困難;有的對設(shè)備有腐蝕和破壞性;有的氣體有毒有害,不適于提取食品或醫(yī)藥中的有效在食品、扮裝、醫(yī)藥、香料的領(lǐng)域中,無論試驗室還是工業(yè)生產(chǎn),常用二氧化碳作為超臨界萃取劑。二氧化碳根本上能滿足非極性提取劑的要求,且價廉易得,還不會引起被萃取物的污染,無毒無害,是食品工業(yè)領(lǐng)域超臨界流體萃取中一種較抱負和使用較普遍的溶劑。生物活性物質(zhì)和生物制品的提取CO2萃取技術(shù)主要應用于有害成分成分的脫除、有效成分的提取、食品原料的處理等幾個方面。例如：用SFE從咖啡、茶中脫咖啡因；啤酒花萃??；從植物去除膽固醇等。脫咖啡因啡因。4.2.1啤酒花萃取〔即啤酒花浸膏含有很多不純物質(zhì)，而且還殘留有機溶劑。液體CO2和SC-CO2抽提的酒花萃取物萃取酸提取率近硬樹脂萃取率僅為5.2%，而且不萃取農(nóng)藥，芳香成分不氧化。4.2.3其他植物油脂的萃取。動物油脂的萃取。奶脂中脫除膽固醇等。(4)食品脫脂。咖啡、紅茶脫咖啡因、酒花萃取。(6)香辛料萃取。植物色素的萃取。(9)脫色、脫臭，煙草脫尼古丁。雙水相萃取雙水相萃取的原理雙水相體系的成因是聚合物之間的不相溶性，即聚合物分子的空間阻礙作用，相互間無法滲透，從而分為兩相。一般認為，只要兩種聚合物水溶液的水溶參與鹽分，由于鹽析作用，聚合物與鹽類溶液也能形成兩相。雙水相萃取的原理使固液分別和純化兩個步驟同時進展，一步完成。(2)適合熱敏物質(zhì)的提取，主要是胞內(nèi)酶。(3)〔85～這樣生物活性蛋白質(zhì)在兩相中不會失活，且以確定比例安排于兩相中。影響雙水相萃取的因素聚合物及其相對的分子量是重要的。同一聚合物的疏水性隨分子量增加而增加。pH的影響數(shù)；另外，pH還影響系統(tǒng)緩沖物質(zhì)磷酸鹽的離解程度，從而影響安排系數(shù)。pH微小的變化有時會使蛋白質(zhì)的K轉(zhuǎn)變2～3個數(shù)量級。體系pH與蛋白質(zhì)等電點相差越大，蛋白質(zhì)在兩相中安排越不均勻。離子環(huán)境對蛋白質(zhì)在兩相體系安排的影響在PEG/Dex中，無機鹽離子在兩相中也有不同的安排，因此在兩相間形成電產(chǎn)生很大的影響。溫度的影響的分別并節(jié)約了能源開支。雙水相萃取法在食品中的運用雙水相萃取法常用于胞內(nèi)酶提取目前的胞內(nèi)酶約2500過一次萃取，就能得到高的收率；兩相用離