论文部分内容阅读
微波辅助萃取技术(Microwave-AssistedExtraction；MAE)是利用微波来强化萃取过程，提高萃取效率的一种新技术。它具有高效节能，处理时间短，节省溶剂，污染少等特点。
本论文主要以绿茶作为研究对象，利用微波辅助萃取(MAE)技术对食品原料绿茶中的活性成分茶多酚进行萃取分离，初步探讨了微波辅助萃取技术的萃取传质机理、非热效应和溶剂选择机理，并进行了微波辅助萃取技术的应用研究。论文主要包括以下的研究内容和结论：
1.将提取绿茶中茶多酚的传统热水浸提法与微波辅助萃取法作了比较，研究了微波辅助萃取技术在提取茶多酚上的应用。结果表明，微波辅助萃取技术可应用于茶多酚的提取中，且优于传统热水浸提法。
2.从微波输出功率、浸提时间、萃取液固比和萃取溶剂pH值等4个因子出发，对微波浸提过程中茶汤有效成分-茶多酚的浸提动态变化进行了研究。结果表明，绿茶茶多酚的浸出动态明显受浸提时间和微波输出功率的影响，而萃取液固比和萃取溶剂pH对茶多酚浸提得率影响不显著。通过单因素和正交试验确定微波辅助萃取试验的最佳试验参数是微波输出功率为540W，微波萃取时间为3.5min，萃取液固比为24：1。经拟合优化得茶多酚最优浸提得率为21.36％
3.用SPSS11.0统计软件包对微波辅助萃取茶多酚的工艺参数进行了多元回归统计分析，并根据回归拟合的多项式数学模型，讨论了微波浸提法的较佳工艺条件，建立了描述微波固液浸取动态过程的数学模型为：Y=6.02+1781/P-501356/P2+3.39T-0.57T0.2+0.046S/1-0.1835S0.4其中Y为茶多酚浸提得率，P为微波输出功率，T为辐射时间，S为液固比。
4.利用高倍电子显微镜观察和拍摄了不同萃取条件下茶叶细胞放大400倍和1000倍的显微照片，分析了微波辅助浸提后和传统加热浸提后的茶叶细胞结构的变化差异，探讨了微波辐射在茶多酚萃取过程中对茶叶细胞结构破坏的机理。发现微波能使细胞迅速破裂，增大了茶多酚溶出细胞和向外扩散的能力，强化了茶多酚的浸提传质过程，从而提高了浸取效率，并从中验证微波非热效应的存在和微波对茶多酚萃取传质过程的强化作用。
5.微波加热机理由极性分子旋转机制和离子迁移机制构成。对这两种机制在提高微波辅助萃取茶多酚效率上的应用做了研究。根据萃取溶剂在微波场中复杂的介电特性和儿茶素与微波电磁场之间的作用，比较纯水、甲醇、乙醇和乙酸乙酯作为萃取溶剂的茶多酚和儿茶素(L-EGC、D，L-C、L-EC、L-EGCG和L-ECG)的微波萃取效率，来探讨微波辅助萃取的溶剂选择机理。
6.以高效液相色谱法(HPLC)分析检测绿茶中5种儿茶素。结果证实，微波辅助萃取对不同形态结构的目标成分的萃取有选择性。以甲醇作为萃取溶剂的茶多酚萃取效率优于纯水。而且适当增加萃取溶剂的离子浓度可以提高微波辅助萃取的萃取效率。