与微波和超声波相比
2-3微波与超声波
度时，液体中某些区域形成局部的暂时负压，使液体
中的微气泡生长增大，随后又突然破裂，导致气泡附 近的液体产生强烈的激波，形成局部的高温高压。 空
化泡崩溃时，极短时间内在空化泡周围极小的空间产
生5000k以上的高温和大约50MPa的高压。
因反应大多数是在载体上进行，限制了参加反应的反
应物的用量，制约了适用的范围。 例：
R R' OH ZSM-5 MWI R R' O
在CH2Cl2中反应时间为20～60min，在无溶剂下的 反应时间为10～120s，收率相等。
例
微波技术使Fries重排顺利进行
OH O O O CH3 AlCl3. ZnCl2/硅 胶 MWI CH3
微波与超声波技术
第一节 微波技术
微波是指频率在300MHz~300GHz（波长1m~1mm）范 围的电磁波，位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间。
微波在化学上的 应用形成了微波 化学这一新兴学 科领域。
微波与气态物质作用，使气体转变成等离子体，进 而在各种化学反应中加以利用，即微波等离子体化学。
微波直接作用于化学反应体系而促进各类化 学反应的进行，这就是通常意义上的微波化学。
通常将频率为 2×104~109Hz的声波叫超声波。它 是由一系列疏密相间的纵波构成的，并通过媒质的四
周传播。
1. 超声合成
H3C
KMnO4, t-BuOH, H2O ))) 5min
OH H3C OH
超声波5min，产率80%；常规搅拌30h，产率55%
CH3 H3C KMnO4 )))
COOH CH3
极性分子由于分子内电荷分布不平衡，在微波场中能迅 速吸收电子波的能量，通过分子偶极作用以每秒 4.9×109 次
超声波和微波对中药提取的促进和影响
摘要：中药的提取工作一项是中药试剂的基础工作，在如今的发展形势下，传统的中药煎熬不符合发展的趋势，传统的中药制剂需要很长时间的煎熬才能服用，着不符合我们现在快节奏的生活，所以便捷式中药试剂的产生就顺应潮流，但是另一个问题就是中药的有效成分保留的问题，近些年来使用超声波和微波提取中药的技术逐渐流行，本文针对这一现象谈论了超声波和微波技术对于中药提取的促进作用。
关键词：超声波和微波技术；技术原理；中药提取中药和超声波作用就是振动，更够让中药的物质析出，从而帮助萃取的质量。
超声波和微波技术是我国的一个重要的发展方向，超声波和微波技术被广泛应用于一些先进的技术中，比如在精密仪器的清理，或者是探测技术。
但是被用于生物领域的情况还是比较少的。
中药的有效成分与配比有着重要的关系，通过超声波和微波技术影响了，重要配比将会出现严重的问题。
1 超声波和微波技术提取中药的基本工作原理超声波和微波其是都是波的一种，也就是振动能量的一种，波的振动就是一种能量的传递，波能够实现能量的传递工作，超声波是利用我们人耳听不到的音波组成的，但是听不到不代表我们身体的器官并不是我们没有振动，而是在能量中虽然生理方面对人体产生损耗，第一就是对于耳膜的损耗很大，而微波是看不见的一种微波，而光也是微波的一种。
微波技术就是利用人看不见波的形式进行工作，主要是让分子振动产生热量让药物有效分子吸取更多。
2 超声波和微波的提取技术2.1 声波的的空化作用人可以听到的声音为30hz到20khz，因此大于20hz声波就是超声波。
声波的热效应和机械振动是能用于在重要提取的重要原因。
在中药中一般的存在一定的真空和或者气泡，而超声振动的原理就是利用这些真空和气泡。
通过超声波的施加，就会让中药体内得气泡产生共振，从未引发药物中一些组织细胞锻炼，药物的有效成分待更容易进入水中，同时在共振的效应，因为产生摩擦起电，导致真空孔同时内出现撕裂，这样就完成中药的促进提供。
微波及超声波的原理及应用
微波一、微波烹调微波炉烹调食品，具有方便、快速、营养损失小、产品鲜嫩多汁的特点。
因此，家用微波炉的普及速度很快。
１９９２年美国的普及率达到９０％，日本的普及率也很高。
我国近年普及很快。
微波烹调食品的方法主要有两种，一种是家庭或食堂自己配料烹调，这种方法具有时间短的优点。
另一种是食品公司利用微波炉加热杀菌生产的微波方便食品。
食用前只需将罐头丢入热水中稍稍加热即可。
二、微波干燥由于微波干燥具有一般干燥无法比拟的优点（内部加热，受热均匀，干燥速度快，营养损失小，外表不结壳），因此在食品干燥中发展很快。
实例：将含水量为３０％的面条用热风干燥时，需要８小时。
但先用微波炉将含水量降低到１８％，再用热风干燥到１３％，只需１.５小时。
三、微波解冻１、传统方法解冻的优点时间长，占地面积小，失水率较高，表面易氧化，易变色，消耗大量清洁水。
２、微波解冻的优点由于内外同时加热，因此解冻快，失水少（但比自然解冻的失水多）。
四、微波杀菌和保鲜（一）微波杀菌的作用机理１、热效应微波作用于食品，食品表里同时吸收微波能，使温度升高。
侵入食品的微生物细胞在微波场的作用下，其分子也被激化并作高频振动，产生热效应，温度升高，。
食品和微生物温度的快速升高，使其蛋白质结构发生变化，从而失去生物活性，使菌体死亡或受到严重干扰而无法繁殖。
２、非热生化效应①微波的作用，使微生物在其生命化学过程中所产生的大量电子、离子和其它带电粒子的生物性排列组合状态和运动规律发生改变，亦即使微生物的生理活性物质发生变化。
②同时，电场也会使细胞膜附近的电荷分布改变，导致膜功能障碍，使细胞的正常代谢功能受到干扰破坏。
使微生物细胞的生长受到抑制，甚至停止生长或使之死亡。
③微波能还能使微生物细胞赖以生存的水分活性降低，破坏微生物的生长环境。
④微波还可以导致ＤＮＡ和ＲＮＡ分子结构中氢键松弛、断裂和重新组合，诱发基因突变，染色体畸变，从而中断细胞的正常繁殖能力。
（二）微波杀菌的应用１、应用范围既可以用于固体食品的杀菌，也可用于液态食品的杀菌；既可用于杀菌，还可用于产品的灭酶；２、实例：杀菌实例微波牛奶消毒器采用的是2450MHz的频率，其工艺可以是采用82.2℃左右处理处理一定时间，也可以是采用微波高温瞬时杀菌工艺，即：200℃，0.13S。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类含有碱性氮杂原子的天然有机物，常见于许多植物中。
在医学、化学和农业等领域有广泛的应用。
生物碱的提取和分离技术是利用化学和生物学方法从植物中分离出纯净的生物碱的过程，以下是生物碱提取和分离技术的详细介绍：1. 生物碱的提取方法提取生物碱的方法包括多种化学方法和生物学方法。
在化学方法中，有害物质污染和成本较高是一些缺点；在生物学方法中，提取过程更加温和，并且资源利用更加有效。
以下是三种常用的生物碱提取方法：（1）超声波提取超声波提取由于其高散射，高原子间质子相互作用强度，所以在生化物质提取过程中具有独特的优势；其较快的提取速度和较高的提取产率也是其优点之一。
超声波提取过程如下：将植物材料放入信号强度为20 KHz至100 KHz 的超声波滴灌器中，用特定功率的超声波处理一定时间，然后过滤分离液和残留植物材料，收集分离液。
此外，可以通过添加某些有机溶剂，如丙酮，以提高萃取率。
（2）微波提取与超声波提取相比，微波提取前期设备的成本更低，操作更简单；并且在降低样品提取时间和提高提取效果方面具有超声波提取的主要优势。
微波提取过程具有以下步骤：将植物材料细粉末样品置于封闭容器中，添加适当的溶剂（如醇），并从顶部加热容器，使微波以较高功率加热样品，公开与样品交互作用以使其加速萃取。
接着，对萃取物进行离心和过滤等步骤，以获得更纯的物质。
另外，在微波周围环境下工作需要更加注意安全。
（3）超临界流体萃取超临界流体萃取是一种利用超临界流体（通常是CO2，使用压力调节器将其变为超临界状态）的非常新颖的方法，能同时提供整洁、绿色、安全和节约能源的提取体验。
由于不涉及有机溶剂，因此可避免对环境的污染；提取时间较长，可以使更多的生物碱被提取。
超临界流体萃取过程如下：将粉碎的植物材料置于加热器中，添加适量的聚乙二醇作为流动助剂，使用压力瓶将CO2注入萃取器，压力和温度的协同变化可使CO2转变为超临界状态。
超声波与微波提取桔皮中橙皮苷的对比研究
超声波与微波提取桔皮中橙皮苷的对比研究
伍钢;彭密军;彭爱华;彭胜;旷勇
【期刊名称】《生物质化学工程》
【年(卷),期】2009(043)005
【摘要】在微波和超声波作用下用饱和氢氧化钙澄清液提取桔皮,以橙皮苷的得率和提取率为评价指标,通过单因素及正交试验,分别得到微波和超声波的最佳提取工艺并进行比较.结果表明超声波提取优于微波提取,其中超声波提取的最佳条件为:提取温度20℃,提取时间70min,液料比30∶ 1.在此条件下,橙皮苷的得率达到5.28%,提取率达到78.43%,与常规提取相比,得率增加4倍,提取率增加58.21个百分点,且放大实验结果比较稳定.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】伍钢;彭密军;彭爱华;彭胜;旷勇
【作者单位】吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界427000;吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界427000;湘潭县雁坪中学,湖南湘潭411213;吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界427000;吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界427000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ91
【相关文献】
1.项目教学法应用于植物化学课程教学的实证研究——以"桔皮中橙皮苷的提取"项目教学为例 [J], 李湘苏;余先纯;王力群;朱雷
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3.联合提取柑桔皮中精油、色素、果胶和橙皮苷 [J], 李建敏;刘晓红;李安
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冻结食品的解冻技术
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。 解冻过程 解冻是指冻结时食品中形成的冰晶还原融化成水，所以
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可 视 之 为 冻 结 的 逆 过 程 。 在 $M 时 水 的 热 传 导 率 N $) O-%3 P CQ D R 仅 是 冰 的 热 传 导 率 N #) #+S P CQ D R 的 四 分 之 一 左 右 ， 因 此，在解冻过程中，热量不能充分地通过已解冻层传入食品 内部。此外，为避免表面首先解冻的食品被微生物污染和变 质，解冻所用的温度梯度也远小于冻结所用的温度梯变。因 此，解冻所用的时间远大于冻结所用的时间。 冻结食品在消费或加工前必须解冻，解冻状态可分为半 解冻 N T OM R 和完全解冻，视解冻后的作途而定。但无论是半 解冻还是完全解冻，都应尽量使食品在解冻过程中品质下降 最小，使解冻后的食品质量尽量接近于冻结前的食品质量。 食品在解冻 过程中常出 现的主要问 题是汁 液流失 N 0U4/<@0 或 @/2A (’99 R ，其次是微生物繁殖和酶促或非酶促等不良生化反 应。 除了玻璃化低温保存和融化外，汁液流失一般是不可避 免的。造成汁液流失的原因与食品的切分程度、冻结方式、 冻藏条件以及解冻方式等有关。切分的越细小，解冻后表面 流失的汁液就越多。如果在冻结与冻藏中冰晶对细胞组织和 蛋白质的破坏很小，那么，在合理解冻后，部门融化的冰晶 也会缓慢地重新渗入到细胞内，在蛋白质颗粒周围重新形成
超声波和微波
微波辅助萃取系统
3. 在线微波萃取系统 Cresswell 等报道了一种微波在线萃取技术(图 3) 测定沉积物中 PAHs，其中进行了两种流动体系的研究;一种是将沉积物样品在水中 搅成浆状，通过微波萃取，用 C18柱富集萃取物，洗脱成分直接进行 HPLC 分析； 第二种方法是样品在丙酮中被搅成浆状，通过微波萃取， 用 10 mL 正己烷富集从微波炉流出液中待分析成分，然后用 GC、MS 进行定性、定量分析。此外，Ericsson 等采用了动态微波辅助萃取 (dynamic microwave2assisted extraction : DMAE)，该体系在萃取过程 中可以不断的让新鲜的溶剂进入萃取罐，而萃取物可以通过 HPLC进 行实时监测。
1.提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植
4.适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子 量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各 类成分的提取 5.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化； 6.提取工艺运行成本低，综合经济效益显著； 7. 操作简单易行，设备维护、保养方便。
提取率提高50%—500% 提取率提高 提取时间（分钟）缩短2/3以上 提取时间（分钟）缩短 以上 提取温度为40—60℃，保护有效成份 提取温度为 ℃
微波萃取的应用
多环芳烃( PAHs) 多氯联苯及农药残留 酚类化合物 药物有效成分
微波辅助萃取技术
微波的定义及其原理 微波特点 微波辅助萃取系统 微波萃取的应用 其它应用
微波萃取的定义及其原理
微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种最 新发展起来的新技术。 微波作用将细胞壁和细胞膜破碎或溶解，以期 提高有效成分或有效部位的提取率
微波特点
1. 快速高效 样品及溶剂中的偶极分子在高频微波能的作用 下，以 109/s 圈的速度变换其正、负极，产生 偶极涡流、离子传导和高频率摩擦，从而在短 时间内产生大量的热量。偶极分子旋转导致的 弱氢键破裂、离子迁移等加速了溶剂分子对样 品基体的渗透，待分析成分很快溶剂化，使微 波萃取时间显著缩短。
黄芪水提液分子量分布特征——基于微波辅助法和超声波提取法的对比
黄芪水提液分子量分布特征——基于微波辅助法和超声波提取法的对比杨宏伟;龚平;黄小葳【摘要】对比微波辅助法和超声波提取法对黄芪水提液分子量分布特征的影响。
结果表明：对于分子量为2 000～50 000的较大物质,微波辅助提取10 min的浸出量是超声辅助提取30 min的14.53倍;对于分子量大于50 000的物质,微波辅助提取10 min的浸出量仅占总浸出物的1.947%,而超声辅助提取50 min为14.933%。
因此,微波辅助工艺在较大分子量有效成分的快速浸出和避免无效物质的浸出方面显著优于超声波辅助工艺。
%Contrastive experiments of microwave assisted extraction（MAE） and ultrasonic wave technology were carried out to analyze the effect of the different kinds of extraction technology on the characteristics of molecular weight distributing of solute in Leguminosae water extraction liquid.Results indicated that extracts with molecular weight 2 000-50 000 Dalton at 10 minutes by MAE technology was 14.53 times of that at 30 minutes by ultrasonic wave extraction;extracts with molecular weight bigger than 50 000 Dalton was 1.947% of total extracts at 10 minutes by MAE technology,but it was14.933% of that at 50 minutes by ultrasonic wave extraction.Therefore,MAE technology was obviously better than ultrasonic wave technology on the fast extraction of valid components with bigger molecular weight and avoiding of invalid extracts.【期刊名称】《宁夏农林科技》【年(卷),期】2012(053)007【总页数】2页(P88-89)【关键词】微波辅助提取;超声波提取;分子量分布【作者】杨宏伟;龚平;黄小葳【作者单位】北京联合大学生物化学工程学院,北京100023;北京联合大学生物化学工程学院,北京100023;北京联合大学生物化学工程学院,北京100023【正文语种】中文【中图分类】TQ461黄芪为植物和中药材的统称，中药材黄芪源自于豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，黄芪中含有甙类、多糖、黄酮及多种微量元素等有效成分[1]，黄芪是目前应用较为广泛的一种中药。
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与微波和超声波相比，光波波长短，在300nm（紫外）到3μm（红外）范围内的光学三维传感器的角度分辨率和深度分辨率比微波和超声波高103到104数量级，主要通过三角法或者飞行时间法获得物体的深度信息，在三维测量领域运用的最多。
1.2.2常用的光学三维测量基本原理常用的光学三维测量基本原理有3种：飞行时间法、干涉法和三角法(见图1)。
（1)飞行时间法：飞行时间法是基于三维面形对结构光束产生的时间调制，一般采用激光，通过测量光波的飞行时间来获得距离信息，结合附加的扫描装置使光脉冲扫描整个待测对象就可以得到三维数据。
飞行时间法以对信号检测的时间分辨率来换取距离测量精度，要得到高的测量精度，测量系统必须要有极高的时间分辨率，常用于大尺度远距离的测量。
（2）干涉法：干涉测量是将一束相干光通过分光系统分成测量光和参考光，利用测量光波与参考光波的相干叠加来确定两束光之间的相位差，从而获得物体表面的深度信息。
这种方法测量精度高，但测量范围受到光波波长的限制，只能测量微观表面的形貌和微小位移，不适于大尺度物体的检测。
（3）光学三角测量法：光学三角法是最常用的一种光学三维测量技术，以传统的三角测量为基础，通过待测点相对于光学基准线偏移产生的角度变化计算该点的深度信息。
根据具体照明方式的不同，光学三角法可分为两大类：被动三角法和基于结构光的主动三角法。
双目视觉是典型的被动三维测量技术，它的优点在于其适应性强，可以在多种条件下灵活地测量物体的立体信息，缺点是需要大量的相关匹配运算以及较为复杂的空间几何参数的校准等问题，测量精度低，计算量较大，不适于精密计量，常用于三维目标的识别、理解以及位形分析等场合，在航空领域应用较多[2]。
主动三维测量技术根据三维面形对于结构光场的调制方式不同，可分为时间调制和空间调制两大类。
飞行时间法是典型的时间调制方法[3]，激光逐点扫描法、光切法和光栅投射法[4~6]是典型的空间调制方法。
相位辅助光学三维测量系统的标定方法P2
由于TOF 测距仪每次只能测量一个空间点，因此在较大尺度的测量中，通常需要将TOF 测距仪与扫描系统结合以实现对一定空间角范围内乃至全场的三维测量。
代表性的商品化系统如图1-2所示，包括Zoller+Fröhlich公司的IMAGER 5010、Leica 公司的ScanStation 2、FARO 公司的Focus3D和RIEGL 公司的VZ-4000等，其测距精度均为mm 量级，扫描速度均不低于100 000 pts/sec 其中扫描速度最快的IMAGER 5010 可达1 016 000 pts/sec。
VZ-6000参数
有面阵的产品，精度更低
1.1.1.2 近景摄影测量(需要人为设定特征点，或者提取特征点)
近景摄影测量（Close Range Photogrammetry）通过对目标图像的记录、处理和计算来确定目标的几何信息，是传统摄影测量在近景范围（通常限定为小于100m）内的应用[20-22]。
近景摄影测量的基本原理是视线交汇，从至少2 个不同的位置拍摄目标的图像，每个位置均可以引出从相机到目标上兴趣点的视线（Lines of Sight），对应于同一兴趣点的视线在空间中相交，数学上求解交点即可获得兴趣点的三维坐标，如图1-4 所示。
图中同时展示了近景摄影测量的几个基本要素：图像坐标、相机内外参和畸变、附加观测带来的约束条件、三维坐标。
在物理上，上述要素由视线关联，在数学上，光束平差算法提供了求解三维坐标时实现误差最小化和均衡化的解决方案。
近景摄影测量按应用领域可以分为工业应用和非工业应用。
在工业应用中，为达到较高的测量精度，测量的主要对象是投影或粘附在物体表面的人工标志点。
在非工业应用中，近景摄影测量重建的主要对象是直接从图像中提取的特征点，但在必要时仍辅以人工标志点。
主要是软件的图像处理，具体看/products/how-it-works.html，产品的网站。
此产品为民用。
/view/1747265.htm?fr=wordsearch上面这个是微软出的，应该可以免费应用，试试看效果怎么样，有安卓系统的了
V-STARS系统，此为工业应用，具体看/link?url=wuRmHGeUBP-L691jG9yHlg4cD1ZdPMYHA_PZ Nj5at-EGEa72WCARSOh_5lBGWi33unW1fYYE05DbGwZoJnrMkK和/products_blank_39.html
我们即使做，也不会做到工业的那么复杂，所以重点关注民用的怎么实现用
几张照片就可以测出位置的。
1.1.1.3 激光三角法
基于三角法（Triangulation）进行测距是一种古老的方法，早在公元前便已经被希腊人应用于航海和天文中。
上个世纪七八十年代以来，随着激光光源和其他光电器件的发展，基于激光三角法的三维测量开始逐渐得到应用。
激光三角法的基本原理如图1-7 所示[36]：由激光器发射的激光束经准直后照射到目标表面形成一个光点，光点经过成像透镜成像后被一个距离敏感的探测器（如CCD）接收。
目标的距离不同，光点在探测器上的成像位置随之改变。
若激光束相对于探测器的位置和方向已知，即可由三角法计算目标光点的三维坐标。
为获得较大的景深，准直光束、成像透镜、探测器平面三者之间的相对位置关系应满足Scheimpflug 条件[37]。
根据扫描原理的不同，激光三角法常用的扫描方式可以分为两类[43]：主动式和被动式。
主动式扫描时，传感器与被测目标的位置相对固定，通过控制光路来改变激光的出射方向实现扫描[44, 45]，如图1-8(a)、(b)所示；被动扫描时，传感器内部结构光与探测器的相对位置保持固定，通过改变传感器与目标的相对位置实现扫描[46-48]，如图1-8(c)、(d)所示。
(人拿着仪器移动属于被动扫描，我们要做这种被动扫描即可)
手持式扫描仪maxscan的资料见/show/w4SUS4VIBPn1pKzSEF8ctQ...html此段视频很好说明了问题（也是人为设定了很多的点）
1.1.1.4 结构照明法
基于结构照明的三维测量系统通常由结构光发生器和相机构成，其基本工作原理如图1-10 所示[49]：由结构光发生器产生的结构光（图中的周期性彩色条纹）照射目标表面时，目标表面的高低起伏（表面形貌）会对结构光进行调制，使结构光的图案产生与之相关的变形，换句话说，结构光对目标表面形貌进行了编码；此时用相机采集调制变形后的结构光图案，对变形图案进行分析并执行相应的三维重构算法，即可实现对目标表面形貌的三维测量。
一款facescan的产品看相关网址：/v/b/76748638-2604943442.html。