其他技术
传统的萃取技术包括索氏溶剂萃取、蒸汽蒸馏法和水蒸馏法已在食品和制药行业中得到了广泛的应用。这些技术有缺点，因为它们使用有毒、易燃的溶剂，在许多情况下，这些溶剂被禁止用于食品。这些技术通常耗时耗力，而且通常需要进一步分离或清理。除了新型SFE技术外，现在还存在许多其他创新的提取技术。萃取技术的一些显著成就包括微波辅助溶剂萃取(MASE) (Priego-Capote et al.， 2004;阿萨德等人，2004年;Hogendoorn等人，2002;Raman和Gaikar, 2002;Luque和Luque, 2004)，超声波辅助萃取(Ruiz-Jimenez和Luque de Castro, 2004)，加压液体萃取(PLE) (Boselli等，2001)，加速溶剂萃取(ASE) (Richter等，1995)，微波辅助水蒸馏(MAHD) (Stashenko等，2004)和固相微萃取(SPME)。SPME是一种无溶剂的有吸引力的技术，提取和浓缩在一个步骤中结合(Arthur和Pawliszyn, 1990)。
从生物系统中提取特殊的生化成分提供了大量可能的提取系统;用户应该考虑优化所需的适当变量。缩小最佳萃取体系范围的第一步是考虑温度、压力、体积和组成关系的热力学性质，根据溶剂和溶质的极性、分子量和挥发性确定所需化合物在溶剂或溶剂混合物中的溶解度。溶解度可以通过使用经典EOS或统计力学方法结合逸度关系的工程分析来预测(Prausnitz et al.， 1999)。从平衡分析集作为参考点，可以构建操作曲线(Treybal, 1981)。下一步是根据流动性来表征系统:系统是气-液，液-液，固-液还是固-液;溶剂对萃取基质的孔隙率和扩散率是否成为限制萃取速率的因素。有了这些为特定系统定义的主要提取变量，最终的重要快速因素，节约能源在设计萃取系统时，必须考虑到洁净度(纯度)、环境影响以及最终的产品质量。俗话说，“时间就是金钱”，在前期设计步骤的基础上进行短期和长期分析，确定运营和资本成本，更强调环境影响，最终将决定哪种提取系统将产生最大的投资回报。表10.3显示了一些重要的系统特性的一般范围，如操作温度(对于不稳定组分)和组分挥发率对组分分离的具体提取机制的影响。洁净度是指分离后的组分相对于传统溶剂萃取技术的萃取纯度;这在考虑进一步的净化步骤时很重要。
10.5.1微波辅助溶剂萃取(MASE)
与大多数萃取技术相比，MASE有几个明显的优势，主要是缩短了萃取时间和减少了溶剂的使用。微波过程通过微波诱导的分子偶极旋转和离子运动破坏氢键，从而增强溶剂渗透(Hubaib et al.， 2003)。Hubaib et al.(2003)研究表明，与传统索氏提取和超声提取技术相比，用甲醇-水组合提取紫锥菊中亲脂性化合物的MASE可获得更好的回收率和重现性。MASE已成功地与蒸汽蒸馏(MASD)相结合，用于从薰衣草中提取精油，并使提取时间缩短了近10倍，回收率更高，能源需求更低(少10倍)，更低的溶剂使用和更低的蒸馏过程中释放的二氧化碳排放量(Chemat等人，2005)。缺点包括与MASE相关的高温会影响热不稳定组件，而且还需要水的存在。然而，如果在高水分系统(大多数生物系统)中，亲脂性化合物的萃取速度可以加快，这可能是一种优势，可以防止在脂质提取前去除水分的高能量成本。
表10.3萃取体系物理性能的电位范围
提取方法
表10.3萃取体系物理性能的电位范围
提取方法
财产 |
激射微波/ MAHD |
SFE-water |
SFE-CU2 /乙醇 |
超临界 |
萃取 |
日月光半导体 |
高清 |
温度 |
mh |
米 |
l m |
l m |
L-H |
mh |
mh |
压力 |
l |
H |
H |
H |
L-H |
米 |
l |
极性 |
L-H |
米 |
l m |
l |
L-H |
L-H |
L-H |
分子量 |
l m |
l m |
l m |
l m |
L-H |
L-H |
L-H |
波动 |
L-H |
l m |
l m |
l m |
L-H |
L-H |
L-H |
流动性 |
李山 |
李山 |
李山 |
李山 |
G李 |
李山 |
李山 |
速度 |
mh |
米 |
米 |
mh |
米 |
mh |
l m |
清洁 |
mh |
米 |
米 |
mh |
H |
米 |
l |
溶剂使用 |
l |
l m |
l m |
l m |
l m |
米 |
H |
环境影响 |
好 |
优秀的 |
优秀的* |
优秀的* |
好 |
好 |
可怜的 |
能源 |
l m |
米 |
米 |
米 |
l m |
米 |
mh |
资本成本 |
mh |
H |
H |
H |
米 |
mh |
米 |
缩写:G，气体;李,液体;年代,固体;L,低;米,中档;H,高。 |
*有效回收大量的二氧化碳是必要的。 |
10.5.2固相微萃取(SPME) 固相微萃取(SPME)耦合气相色谱法也已成为一种强大的无溶剂精油分析技术(Field et al.， 1996;拉加兰特和蒙哥马利，2003年;邓等人，2006)。邓等(2006)介绍了微波蒸馏和SPME相结合的快速分析硒化青蒿挥发油的技术。 |
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