微波萃取儀的萃取機(jī)理可以從以下三個(gè)方面來(lái)剖析:
1、微波輻射過(guò)程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)達(dá)到物料內(nèi)部的微管教和腺胞體系的過(guò)程。由于吸收了微波能,細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速回升,從而使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超細(xì)致胞壁膨脹所能蒙受的能力,結(jié)果細(xì)胞破裂,其內(nèi)的有效成分自在流出,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,即可失掉所需的萃取物。
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(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。例如,以水作溶劑時(shí),在微波場(chǎng)的作用下,水分子由高速動(dòng)彈狀況改變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)水分子或者汽化以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力,或者釋放出自身過(guò)剩的能量回到基態(tài),所釋放出的能量將傳遞給其余物質(zhì)的分子,以加速其熱運(yùn)動(dòng),從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴(kuò)散至固液界面的時(shí)間,結(jié)果使萃取速率提高數(shù)倍,并能降低萃取溫度,最大限度地保障萃取物的品質(zhì)。
3、因?yàn)槲⒉ǖ念l率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相干連,因而微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)而引起分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能,當(dāng)它作用于分子時(shí),可增進(jìn)分子的滾動(dòng)運(yùn)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)生剎時(shí)極化,并以24.5億次/s的速度作極性變換活動(dòng),從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞,并敏捷天生大量的熱能,促使細(xì)胞破裂,使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。在微波萃取中,吸收微波能力的差別可使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體制中的某些組分被取舍性加熱,從而使被萃取物質(zhì)從基體或系統(tǒng)中分別,進(jìn)入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收才能絕對(duì)較差的萃取溶劑中。