微波場(chǎng)強(qiáng)化植物性多孔材料內(nèi)部流體流動(dòng)與傳質(zhì)研究.pdf

1、根莖類藥用植物提取時(shí)有效成分的溶出和干燥過(guò)程中水分的遷移,以及多孔纖維素膜內(nèi)的物質(zhì)流動(dòng)均屬于多孔介質(zhì)內(nèi)部納、微尺度的物質(zhì)流動(dòng)與傳遞過(guò)程,具有強(qiáng)烈的非均質(zhì)性和各向異性。微波輔助是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)。本文圍繞多孔介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和流經(jīng)其流體的分子量或混合物顆粒特征,利用掃描電鏡、壓汞儀、比表積分析儀、膜超濾、原子力顯微鏡及高效液相色譜等技術(shù)對(duì)基質(zhì)材料和提取物從微納尺度進(jìn)行表征,深入研究基質(zhì)材料微結(jié)構(gòu)與宏觀性能、處理工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系,考

2、察微波對(duì)物質(zhì)流動(dòng)與質(zhì)量傳遞的影響。
　　 研究發(fā)現(xiàn):(1)微波輔助提取在較大分子量有效成分的快速浸出和避免大分子無(wú)效物質(zhì)浸出方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)回流工藝;(2)微波輻射對(duì)高分子化合物具有降解作用,能夠改變其聚集態(tài)特征;(3)導(dǎo)管紋孔在天然產(chǎn)物提取過(guò)程中起著重要的瓶頸作用,較大的微波功率對(duì)植物組織產(chǎn)生固化作用,合適的提取工藝有利于保持藥材內(nèi)部輸導(dǎo)組織的通透性;(4)微波干燥技術(shù)在縮短干燥時(shí)間方面具有顯著的優(yōu)越性,尤其是對(duì)于含有較多膠質(zhì)

3、黏性成分的難干植物性多孔介質(zhì)物料。(5)當(dāng)歸飲片微波干燥制品的總孔體積和孔隙率小于傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥制品,而黃芪飲片則遠(yuǎn)高于熱風(fēng)干燥制品。當(dāng)歸飲片的微波干燥制品表現(xiàn)出較低的復(fù)水能力,而黃芪飲片的微波干燥制品表現(xiàn)出較高的復(fù)水能力?；|(zhì)材料的平均孔徑越大,吸水速度越快;而基質(zhì)材料的總孔體積和孔隙率越大,其復(fù)水能力越強(qiáng)。干制品的孔隙特征和復(fù)水能力不僅與干燥工藝有關(guān),而且還與植物材料的本身屬性有很大關(guān)系。(6)微波干燥、真空冷凍干燥、真空干燥、熱風(fēng)烘

4、干等四種工藝所得黃芪飲片的干制品,其中微波干燥工藝有利于減小飲片后續(xù)提取過(guò)程中溶質(zhì)擴(kuò)散的質(zhì)量傳遞阻力,有利于有效成分的提取。(7)微波輻照可以促進(jìn)黃芪水提液和二氧化鈦顆粒懸浮液在多孔微濾膜內(nèi)流動(dòng)與傳遞。(8)微波輔助膜清洗有助于膜通量的恢復(fù),有利于膜面及膜內(nèi)污染物與基質(zhì)的分離,促進(jìn)物質(zhì)在多孔介質(zhì)材料表面及其內(nèi)部的傳遞。(9)盒子計(jì)數(shù)法不適合對(duì)基質(zhì)材料內(nèi)部紋孔的變化進(jìn)行表征,而小島法和壓汞法是適合的。微波900W的分形維數(shù)均大于600W的