【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 微波能量，這保證了能量的快速傳遞和充分利用。微波萃取技術(shù)是食品和中藥有效成分提取的一項(xiàng)新技術(shù)。微波用于生物原料萃取時(shí)，微波高頻電磁波穿透萃取媒質(zhì)，到達(dá)被萃取物料的內(nèi)部，微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能使細(xì)胞內(nèi)部溫度快速上升，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)部壓力超過(guò)細(xì)胞壁承受能力，細(xì)胞破裂，細(xì)胞內(nèi)有效成分自由流出，在較低的溫度下溶解于萃取媒質(zhì)再通過(guò)進(jìn)一步過(guò)濾和分離，便獲得萃取物料。在微波輻射作用下被萃取物料成分加速向萃取溶劑界面擴(kuò)散，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時(shí)還降低了萃取溫度，最大限度保證萃取的質(zhì)量。通過(guò)本技術(shù)生產(chǎn)的項(xiàng)目產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：萃取過(guò)程中引入了微波輻射進(jìn)行輔助萃取，整個(gè)提取過(guò)程只需要1020min，提取時(shí)間較單純?nèi)軇┓s短到1/101/20；可縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。采用超臨界二氧化碳法或分子蒸餾法脫除胡蘿卜產(chǎn)品中的有機(jī)溶劑，既有效的提高了溶劑的回收率又不影響原材料的原有使用價(jià)值，可提高原材料的利用率，提高產(chǎn)品附加值。項(xiàng)目通過(guò)專業(yè)的技術(shù)手段解決了長(zhǎng)期以來(lái)純天然B胡蘿卜素項(xiàng)目成本過(guò)高、溶劑殘留過(guò)高形成污染的問(wèn)題。保證產(chǎn)品的純天然、高純度品質(zhì)，并可以根據(jù)客戶需求調(diào)整項(xiàng)目產(chǎn)品的含量加工成1%、10%、30%的油樹脂系列產(chǎn)品。（2）項(xiàng)目生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)A、原料的貯藏及前處理技術(shù)項(xiàng)目所采用的主要原料為玉米蛋白粉和胡蘿卜，玉米蛋白粉為淀粉廠的副產(chǎn)物，可以保障隨時(shí)供應(yīng)。但玉米蛋白粉的B胡蘿卜素含量較低，胡蘿卜是項(xiàng)目實(shí)施的一個(gè)重要原料，由于胡蘿卜的季節(jié)性生產(chǎn)，對(duì)項(xiàng)目今后的實(shí)施形成重要的影響。因此原料的貯藏及前處理成為項(xiàng)目實(shí)施的先要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。本項(xiàng)目從胡蘿卜的冷藏、干制兩方面研究胡蘿卜原料的貯藏方法，通過(guò)對(duì)B胡蘿卜含量的影響、萃取效率以及經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面的衡量和選擇適宜的原料貯藏方法。原料前處理方法擬從胡蘿卜破碎打漿方式、酶解和脫水方法等幾個(gè)方面研究原料前處理的技術(shù)方法及技術(shù)參數(shù)。B、微波輔助溶劑連續(xù)萃取的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式溶劑萃取是一項(xiàng)傳統(tǒng)的成熟的萃取技術(shù)，但微波輔助溶劑是近些年來(lái)興起的一項(xiàng)萃取技術(shù)，目前已相對(duì)成熟，也見(jiàn)許多報(bào)導(dǎo)，我們也進(jìn)行了多方面的試驗(yàn)，如番茄紅素、葡萄皮色素、苦參堿等，也取得了很好的試驗(yàn)結(jié)果。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用才剛剛起步，本項(xiàng)目提出的“微波輔助溶劑連續(xù)萃取胡蘿卜素”即是本項(xiàng)目的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，也是本項(xiàng)目的研究的關(guān)鍵性技術(shù)難點(diǎn)，當(dāng)然也是本項(xiàng)目研究所要承擔(dān)的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。解決的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題包括：實(shí)現(xiàn)連續(xù)化萃取的技術(shù)措施與裝備，微波的導(dǎo)入方式、輻射劑量控制，生產(chǎn)安全控制。C、用超臨界二氧化碳流體萃取和分子蒸餾法脫除類產(chǎn)品中的有殘留劑。這一技術(shù)方案是依據(jù)超臨界流體萃取的萃取原理及相關(guān)的萃取研究報(bào)導(dǎo)所提取的技術(shù)設(shè)想，如何應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)胡蘿卜油樹脂脫溶，還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室階段、中試規(guī)模的試驗(yàn)研究，以獲取實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的技術(shù)參數(shù)。（3） 項(xiàng)目生產(chǎn)工藝流程描述原料 貯藏 前處理 萃取 分離 濃縮 脫溶 油樹脂產(chǎn)品 純化結(jié)晶 結(jié)晶產(chǎn)品項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：（1）項(xiàng)目技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：胡蘿卜素是一種強(qiáng)抗氧化劑，具有高效碎滅單線態(tài)氧和清除自由基的作用。晶狀體中產(chǎn)生的單線態(tài)氧可導(dǎo)致白內(nèi)障，與其它類胡蘿卜素及氧化劑相比，胡蘿卜素碎滅單線態(tài)氧的活性更加強(qiáng)大。胡蘿卜素具有防癌、抗癌作用，能降低血漿中的膽固醇物質(zhì)，治療免疫細(xì)胞。此外，胡蘿卜素還是一種安全無(wú)毒的天然色素，在歐洲經(jīng)濟(jì)共同體和英國(guó)已獲得使用。因此，如何從富含胡蘿卜素的胡蘿卜、鹽藻和甘薯等天然物種中提取胡蘿卜素，已經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，直接關(guān)系到胡蘿卜素的開發(fā)應(yīng)用。胡蘿卜素是一種紫紅色至暗紅色，有光澤的結(jié)晶粉末，分子式是C46H56（）屬四萜類化合物，其分子含有兩個(gè)紫羅藍(lán)酮環(huán)和四個(gè)異戊二烯【CH2=C(CH3)CH=CHz】，整個(gè)分子是對(duì)稱的，即兩個(gè)B酮芷環(huán)在兩端，中心斷裂可產(chǎn)生兩個(gè)維生素A分子，有多個(gè)雙鍵且雙鍵之間共軛。由于胡蘿卜素分子中存在共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，對(duì)氧敏感而不穩(wěn)定，特別是純的結(jié)晶產(chǎn)品更易被氧化破壞。許多物理的、化學(xué)的 、生物的因素都影響到胡蘿卜素的穩(wěn)定性，例如光輻射、高溫、酸、堿、游離鹵素、水分狀況等，但氧是影響胡蘿卜素穩(wěn)定的主要因素。胡蘿卜素的熔點(diǎn)為184攝氏度，約有20余種異構(gòu)體，不溶于水，微溶于植物油，在脂肪族和芳香族的烴中有中等的溶解性，最易溶于氯化烴，如氯仿等。所以，在胡蘿卜素加工提取過(guò)程中，溶劑的選擇是十分重要的。目前，用于提取胡蘿卜素的方法有天然物萃取法、化學(xué)合成法及微生物發(fā)酵法等。A．天然物萃取法從天然植物原料或者植物原料經(jīng)加工處理后的下腳料中，采用有機(jī)溶劑萃取B胡蘿卜素的一種方法。自然界含有豐富的生物資源，每年能產(chǎn)生總量達(dá)百萬(wàn)噸的B胡蘿卜素，但是它們?cè)谏矬w內(nèi)的含量并不高，%左右。目前，從天然植物中提取B胡蘿卜素的技術(shù)主要有有機(jī)溶劑提取技術(shù)。常用有機(jī)溶劑為甲醇、無(wú)水乙醇、無(wú)水乙醚、石油醚、丙酮及石油醚一丙酮。但大量有機(jī)溶劑的使用會(huì)帶來(lái)不同程度的污染，且不易回收。近年來(lái)，大量資料報(bào)導(dǎo)了采用超臨界流體CO2萃取法提取胡蘿卜素的技術(shù)方法。但采用超臨界流體CO2萃取法提取胡蘿卜素，成本高，投資規(guī)模大，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)尚需時(shí)日。B．化學(xué)合成法 化學(xué)合成法是指采用有機(jī)化工原料，通過(guò)化學(xué)合成反應(yīng)，人工合成B胡蘿卜素的一種方法。由于采用化學(xué)方法合成的B胡蘿卜素不能完全被人體吸收，并對(duì)人體產(chǎn)生一定程度的毒副作用，長(zhǎng)期服用還對(duì)人體產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的病變，因而不被大多數(shù)食品學(xué)家所接受，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已被禁止用作食品添加劑；天然提取的B胡蘿卜素易于被人體吸收，并具有較好的抗氧化能力，從而形成較高的需求熱潮。C．生物合成法生物合成法是指利用微生物培養(yǎng)技術(shù)，通過(guò)微生物的培養(yǎng)，在其體內(nèi)合成B胡蘿卜素，然后自微生物體內(nèi)分離得到。胡蘿卜素的一種方法（有些資料稱為微生物發(fā)酵法）。董海寶等申報(bào)的專利（專利申請(qǐng)?zhí)?01.。公開號(hào)CN。）B胡蘿卜素的提取方法，是利用微生物發(fā)酵法來(lái)提取胡蘿卜素。將發(fā)酵液過(guò)濾得到的濕菌絲體進(jìn)行細(xì)胞破壁，固液分離后用脫水劑脫水，然后用溶劑提取B胡蘿卜素，提取液經(jīng)結(jié)晶，真空干燥后得到B胡蘿卜素晶體。本發(fā)明大大簡(jiǎn)化了工藝流程，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易于控制，生產(chǎn)成本低。胡蘿卜素產(chǎn)品純度高，回收率高，可達(dá)90%以上。近年來(lái)，有報(bào)道利用微生物生產(chǎn)微生物油脂，再?gòu)奈⑸镉椭刑崛胡蘿卜素的方法。此法油脂含量高，微生物細(xì)胞增殖快，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)周期短，同時(shí)，微生物生長(zhǎng)所需的原料豐富、價(jià)格便宜，如淀粉、糖類，特別是食品工業(yè)和造紙工業(yè)的廢棄物都可以加以利用，從而保護(hù)了環(huán)境。采用微生物方法進(jìn)行生產(chǎn)，節(jié)省勞力，不受季節(jié)和氣候變化的限制，生產(chǎn)成本低，能連續(xù)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。因此，利用微生物制取純天然的B胡蘿卜素技術(shù)是向工業(yè)化生產(chǎn)邁出可喜的一步。D、酶法提取B胡蘿卜素酶法提取B胡蘿卜素目前的研究主要是提高果汁飲料中B胡蘿卜素的含量。研究表明：果膠酶和纖維素酶處理胡蘿卜泥可以提高出汁率，胡蘿卜素提取率可