微波萃取原理

一种利用微波能提高萃取率的新技术。其原理是在微波场中，微波吸收能力的差异使基质材料的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，使被萃取物质从基质或体系中分离出来，进入介电常数小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中；微波提取具有设备简单、适用范围广、提取效率高、重现性好、省时、省试剂、污染小等特点。除了主要用于环境样品的预处理外，它还用于生物化学、食品、工业分析和天然产物的提取等领域。在国内，微波萃取技术在中草药提取中的应用报道较少。

微波提取的机理可以从以下三个方面来分析:①微波辐射的过程是高频电磁波穿透提取介质，到达物质内部微管束和腺细胞系统的过程。由于微波能量的吸收，细胞内的温度会迅速升高，使细胞内的压力超过细胞壁膨胀的能力。结果细胞破裂，其中的有效成分自由流出，在较低的温度下溶解在提取介质中。通过进一步过滤和分离，可以得到所需的提取物。(2)微波产生的电磁场可以加快被萃取组分分子从固体内部向固液界面的扩散速度。比如以水为溶剂，在微波场的作用下，水分子从高速旋转状态变为激发态，这是一种能量很高的不稳定状态。此时水分子要么汽化以加强萃取组分的驱动力，要么将自身多余的能量释放回基态，释放的能量会转移到其他物质的分子上加速其热运动，从而缩短萃取组分分子从固体内部扩散到固液界面的时间，这样一来，萃取率提高数倍，萃取温度可以降低，萃取物的质量可以得到最大限度的保证。(3)由于微波的频率与分子旋转的频率有关，所以微波能量是一种由离子迁移和偶极旋转引起的非电离辐射能量。当它作用于分子时，可以促进分子旋转。如果分子具有一定的极性，在微波场的作用下可以产生瞬间极化，以24.5亿次/秒的速度做极性改变运动，从而产生键振动，粒子间的撕裂、摩擦、碰撞，迅速产生大量热能。在微波萃取中，微波吸收能力的差异可以使基质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，使被萃取物质从基质或体系中分离出来，进入介电常数小、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。描述:有限宇宙的模拟微波背景辐射图像在匹配圆上有相同的冷热分布。〗