微波萃取又稱(chēng)微波輔助提取( Microwave -assisted Extraction,MA E),是指使用適當的溶劑在微波反應器中從植物 、礦物 、動(dòng)物組織等中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法 。微波是指頻率在 300 MHz至300 GHz 的電磁波,利用電磁場(chǎng)的作用使固體或半固體物質(zhì)中的某些有機物成分與基體有效的分離,并能保持分析對象的原本化合物狀態(tài)。
特點(diǎn)
加熱迅速
傳統熱萃取是以熱傳導、熱輻射等方式自外向內傳遞熱量,而微波萃取是一種“體加熱”過(guò)程,即內外同時(shí)加熱,因而加熱均勻,熱效率較高 。微波萃取時(shí)沒(méi)有高溫熱源,因而可消除溫度梯度,且加熱速度快,物料的受熱時(shí)間短,因而有利于熱敏性物質(zhì)的萃取。
選擇性加熱
由于微波可對萃取物質(zhì)中的不同組分進(jìn)行選擇性加熱,因而可使目標組分與基體直接分離開(kāi)來(lái),從而可提高萃取效率和產(chǎn)品純度。
節能
常規加熱設備的能耗主要有物料升溫的熱損失、 設備預熱及向外界散熱的損失,后兩項的熱損失占總能耗的比例很大,使常規加熱能量利用率較低 。 微波加熱時(shí),主要是物料吸收微波能,金屬材料只能反射而不能吸收微波。 因此,微波加熱設備的熱損失僅占總能耗的極少部分。 再加上微波加熱不需要高溫熱介質(zhì),絕大部分微波能量被物料吸收轉為升溫的熱量,形成能量利用率高的加熱特征,與傳統的溶劑提取法相比,可節省50%~90%的時(shí)間。
易于控制
控制微波功率即可實(shí)現立即加熱和終止,而應用人機界面和PLC可實(shí)現工藝過(guò)程的自動(dòng)化控制。
安全環(huán)保
微波萃取過(guò)程中,無(wú)有害氣體排放,不產(chǎn)生余熱和粉塵污染。
伴隨產(chǎn)生生物效應
微波加熱過(guò)程中除產(chǎn)生熱效應外,還可伴隨產(chǎn)生生物效應( 非熱效應) 。 由于生物體內的水分是極性分子,在微波的交變電磁場(chǎng)作用下引起強烈的極性震蕩,導致細胞分子間氫鍵松弛,細胞膜結構破裂,加速了溶劑分子對基體的滲透和待提取成分的溶劑化。