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微波萃取的機理分析

發(fā)布日期:2021-03-22      瀏覽次數:1685
微波萃取的機理分析
1、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。
2、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。
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。 
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