微波萃取儀的原理

原理

微波萃取的機理可從以下3個(gè)方面來(lái)分析：

1）微波輻射過(guò)程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達物料內部的微管束和腺胞系統的過(guò)程。由于吸收了微波能，細胞內部的溫度將迅速上升，從而使細胞內部的壓力超過(guò)細胞壁膨脹所能承受的能力，結果細胞破裂，其內的有效成分自由流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾和分離，即可獲得所需的萃取物。

2）微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可加速被萃取組分的分子由固體內部向固液界面擴散的速率。例如，以水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng)的作用下，水分子由高速轉動(dòng)狀態(tài)轉變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩定狀態(tài)。此時(shí)水分子或者汽化以加強萃取組分的驅動(dòng)力，或者釋放出自身多余的能量回到基態(tài)，所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子，以加速其熱運動(dòng)，從而縮短萃取組分的分子由固體內部擴散至固液界面的時(shí)間，結果使萃取速率提高數倍，并能降低萃取溫度，大限度地保證萃取物的質(zhì)量。

3）由于微波的頻率與分子轉動(dòng)的頻率相關(guān)連，因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉動(dòng)而引起分子運動(dòng)的非離子化輻射能，當它作用于分子時(shí)，可促進(jìn)分子的轉動(dòng)運動(dòng)，若分子具有一定的極性，即可在微波場(chǎng)的作用下產(chǎn)生瞬時(shí)極化，并以24.5億次/s的速度作極性變換運動(dòng)，從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使細胞破裂，使細胞液溢出并擴散至溶劑中。在微波萃取中，吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些區域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到具有較小介電常數、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。