微波提取过程

微波提取过程

    根据现有设备状况和提取茶氨碱、丹参酮等生产经验，微波提取设备生产线主要包括四个环节：预处理、微波提取、液料分离和浓缩系统。以下分四个部分简述相应过程的处理。

    1 预处理

    1.1粉碎、加料

与传统提取一样，药材经过适当破碎，可以增大接触面积，有利于提取的进行，微波提取中通常要求根据药材的特性将其破碎为2 10mm的颗粒，为便于投料和抑制投料过程中粉尘的飞扬，可在车间内设专门的加料间，将粉碎后的药材投放于加料容器中，通过管路输送到提取罐中，一般利用真空输送的方式比较合适。

    1.2溶媒预热

微波提取在不同温度下效果差别较大，在微波功率、溶媒、介质、提取量完全相同的情况下，热态比冷态提取效果要好，这在小的提取实验中不明显，但在大规模生产时就显得尤其重要。

设计中考虑使用板式换热器将溶媒加热到适宜的温度。

    1.3药材加溶媒浸泡

含水量多少对操作时间有直接关系，也直接影响提取收率，对含水量低的药材主要为种子类应采取增湿措施以便有效地吸收微波能，在微波提取前可加溶媒浸泡，此操作可在微波提取罐进行。微波提取罐由罐体、微波作用腔、搅拌器、进料口、出料口、微波源、功率调节装置、温控装置、压力控制装置等组成。该设备与常规动态提取罐结构相仿，不同之处是将蒸汽夹套加热改为微波腔加热，将平面加热改为立体加热，热源由蒸汽夹套壁改为料液本身的发热。微波提取罐可适用对块状、片状、颗粒状、粉状物料的提取，可以进行保温、恒温、常压、正压、负压提取，并可满足不同中草药提取的工艺参数要求。也有部分设备生产厂家在罐底设有蒸汽或电辅助加热。

微波应用工程系统采用的微波频率为915MHz和2450MHz，目前国内用于微波中药提取的微波频率大多选择2450MHz，罐体容积0.5- 3m 。由于微波穿透深度有限，微波提取设备必须配备搅拌器，实现动态提取。

    微波提取下，因为存在微波作用下分子运动，温度不需要和传统工艺过程中的一样高，加上时间缩短，这样可以降低物料成分受热破坏的危险，也可以节省能耗。

    在微波场中，各种物料吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得物质内部产生能量差或势能差，被萃取物质得到足够的动力即从基体或体系中分离出来。

根据微波提取罐的状况，我们可在设计中把它看作是一个动态提取罐，参数动态提取的设计方式结合微波提取罐的特点进行设计.

使用微波提取罐，可能的微波泄漏对人体产生的危害是大家关注的一个焦点，专业工业微波机械设备生产厂家生产的设备的微波泄漏都严格地控制在国家规定标准以内，不会造成环境的电磁波污染，更不会危害操作者的身体健康，在设计中，我们还是把微波作用仓及附属设备设置于操作面与出渣之间的层面内并用围护结构与其它区域分隔，以策安全。

3液料分离、出渣

由于药材组织具有吸液性和粉粒间的毛细管作用，药渣吸着部分溶媒而不易分离。在传统提取车间中对于乙醇，可简单地直接将水加在药渣上面，放开下面出口，将药渣中的乙醇置换洗出，然后加以蒸馏回收而对于一些特殊的有机溶媒，则在提取罐底部通入蒸汽，将其直接蒸出回收。对于微波提取由于溶媒用量较常规提取减少了以上因而药渣持液量成为不容忽视的问题我们建议提取完后料渣直接进入振荡筛，由螺杆挤压器挤压后药渣去渣场、提取液去离心机离心或过滤收集，降低出渣劳动强度和最大限度收集提取液。

    4浓缩系统

因微波提取溶媒用量仅为传统提取的50％以下，浓缩系统规格可相应减小，溶媒可回收再用，节省能耗和溶媒用量。

    5使用和改进建议

    5.1微波提取适宜于单品种生产，药材需粉碎为—的颗粒，提取时间一般为2～10mm ，微波提取罐需有保温设施。

    5.2目前国产微波提取罐多为固定微波频率，而不同物料对不同频率微波吸收有较大差异，建议配置频率选择器。

    5.3目前国产微波提取罐多为固定微波频率，而不同物料对不同频率微波吸收有较大差异，建议配置频率选择器。根据本文观点，微波提取罐底排渣方式采用管道替代常规的排渣门较为有利。