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微波萃取機的工作機理及優(yōu)點

來源：煙臺浩銘微波設(shè)備有限公司 2022年08月10日 09:08 206

微波萃取機的工作機理及優(yōu)點

　　 微波萃取機技術(shù)是食品和中藥有效成分提取的一項新技術(shù)。通過十幾年來的努力和發(fā)展，微波萃取技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用到香料、調(diào)味品、生物制品、天然色素、茶葉、中草藥、化妝品和土壤分析等領(lǐng)域。

　　微波萃取的機理

　　微波萃取的機理可從以下3個方面來分析：

　?、傥⒉ㄝ椛溥^程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達物料內(nèi)部的微管束和腺胞系統(tǒng)的過程。由于吸收了微波能，細胞內(nèi)部的溫度將迅速上升，從而使細胞內(nèi)部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力，結(jié)果細胞破裂，其內(nèi)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。通過進一步的過濾和分離，即可獲得所需的萃取物。

　　②微波所產(chǎn)生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴散的速率。例如，以水作溶劑時，在微波場的作用下，水分子由高速轉(zhuǎn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時水分子或者汽化以加強萃取組分的驅(qū)動力，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，從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴散至固液界面的時間，結(jié)果使萃取速率提高數(shù)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(zhuǎn)動的頻率相關(guān)連，因此微波能是一種由離子遷移和偶子轉(zhuǎn)動而引起分子運動的非離子化輻射能，當它作用于分子時，可促進分子的轉(zhuǎn)動運動，若分子具有一定的性，即可在微波場的作用下產(chǎn)生瞬時化，并以24．5億次/s的速度作性變換運動，從而產(chǎn)生鍵的振動、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(qū)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，進入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。

　　微波萃取的優(yōu)點

　　微波具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大特點，這決定了微波萃取具有以下特點：

　　1 試劑用量少，節(jié)能，污染小。

　　2 加熱均勻，且熱效率較高。傳統(tǒng)熱萃取是以熱傳導、熱輻射等方式自外向內(nèi)傳遞熱量，而微波萃取是一種“體加熱”過程，即內(nèi)外同時加熱，因而加熱均勻，熱效率較高。微波萃取時沒有高溫熱源，因而可消除溫度梯度，且加熱速度快，物料的受熱時間短，因而有利于熱敏性物質(zhì)的萃取。

　　3 微波萃取不存在熱慣性，因而過程易于控制。

　　4 微波萃取無需干燥等預處理，簡化了工藝，減少了投資。

　　5 微波萃取的處理批量較大，萃取效率高，省時。與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，可節(jié)省50%~90%的時間。

　　6微波萃取的選擇性較好。由于微波可對萃取物質(zhì)中的不同組分進行選擇性加熱，因而可使目標組分與基體直接分離開來，從而可提高萃取效率和產(chǎn)品純度。

　　7微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響，回收率較高。

　　基于以上特點，微波萃取常被譽為“綠色提取工藝”。

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