微波萃取技術(shù)

1、微波萃取技術(shù)微波萃取技術(shù): 微波 微波是一種微波是一種電磁波電磁波，以直線(xiàn)方式傳播，以直線(xiàn)方式傳播，并具有反射、折射、衍射等光學(xué)特性并具有反射、折射、衍射等光學(xué)特性。微微波遇到金屬物質(zhì)會(huì)被反射，但遇到非金屬波遇到金屬物質(zhì)會(huì)被反射，但遇到非金屬物質(zhì)則能穿透或被吸收物質(zhì)則能穿透或被吸收。微波的波長(zhǎng)在微波的波長(zhǎng)在1 1米米- 1- 1 毫 米 之 間 ，毫 米 之 間 ， 電 場(chǎng) 頻 率 介 于電 場(chǎng) 頻 率 介 于300MHz300GHz之間，常用的微波頻率為之間，常用的微波頻率為2450 MHZ。 微波 微波是一種微波是一種非電離的電磁輻射非電離的電磁輻射( (所產(chǎn)生的光所產(chǎn)生的光能不足以使物質(zhì)

2、分子離析能不足以使物質(zhì)分子離析),),被輻射物質(zhì)的被輻射物質(zhì)的極極性分子性分子在微波電磁場(chǎng)中可在微波電磁場(chǎng)中可快速轉(zhuǎn)向并定向排快速轉(zhuǎn)向并定向排列列, ,由此產(chǎn)生的撕裂和相互摩擦將引起物質(zhì)發(fā)由此產(chǎn)生的撕裂和相互摩擦將引起物質(zhì)發(fā)熱熱, ,即將電能轉(zhuǎn)化為熱能即將電能轉(zhuǎn)化為熱能, ,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng)。因此，微波加熱過(guò)程實(shí)質(zhì)上是效應(yīng)。因此，微波加熱過(guò)程實(shí)質(zhì)上是介質(zhì)分介質(zhì)分子獲得微波能并轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程子獲得微波能并轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程。 微波爐微波爐微波爐的工作原理微波爐的工作原理1-攪拌器；攪拌器；2-磁控管；磁控管；3-反射板；反射板；4-腔體；腔體；5-塑料盤(pán)塑料盤(pán) 12345濕物

3、料微波爐微波爐v1946年，斯潘瑟還是美國(guó)雷聲公司的研究員。一個(gè)年，斯潘瑟還是美國(guó)雷聲公司的研究員。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，他發(fā)現(xiàn)微波溶化了糖果。事實(shí)證明，偶然的機(jī)會(huì)，他發(fā)現(xiàn)微波溶化了糖果。事實(shí)證明，微波輻射能引起食物內(nèi)部的分子振動(dòng)，從而產(chǎn)生熱微波輻射能引起食物內(nèi)部的分子振動(dòng)，從而產(chǎn)生熱量。量。v1947年，第一臺(tái)微波爐問(wèn)世?，F(xiàn)在在已開(kāi)始進(jìn)入了年，第一臺(tái)微波爐問(wèn)世?，F(xiàn)在在已開(kāi)始進(jìn)入了百姓的家庭。用微波爐來(lái)燒菜做飯，看不到明亮的百姓的家庭。用微波爐來(lái)燒菜做飯，看不到明亮的火光，也不是從食物容器的下面加熱，食物卻很快火光，也不是從食物容器的下面加熱，食物卻很快就熟了。那么微波爐是如何給食物加熱的呢？就熟了

4、。那么微波爐是如何給食物加熱的呢？ 微波爐微波爐v微波加熱的基本原理微波加熱的基本原理: 介質(zhì)材料在電磁場(chǎng)作用下，極介質(zhì)材料在電磁場(chǎng)作用下，極性分子從原來(lái)的隨機(jī)分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向按照電場(chǎng)的極性性分子從原來(lái)的隨機(jī)分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向按照電場(chǎng)的極性排列取向。在高頻電磁作用下，這些取向按交變電排列取向。在高頻電磁作用下，這些取向按交變電磁場(chǎng)的變化而變化，這一過(guò)程致使分子的運(yùn)動(dòng)和相磁場(chǎng)的變化而變化，這一過(guò)程致使分子的運(yùn)動(dòng)和相互磨擦從而產(chǎn)生熱量。此時(shí)交變電磁場(chǎng)的場(chǎng)能轉(zhuǎn)化互磨擦從而產(chǎn)生熱量。此時(shí)交變電磁場(chǎng)的場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱動(dòng)能，使介質(zhì)溫度不斷升高。為介質(zhì)內(nèi)的熱動(dòng)能，使介質(zhì)溫度不斷升高。v微波爐正是利用微波的這些特性

5、制作的微波爐正是利用微波的這些特性制作的 微波爐的微波爐的外殼用不銹鋼等金屬材料制成外殼用不銹鋼等金屬材料制成,可以阻擋微波從爐內(nèi)可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出逃出,以免影響人們的身體健康以免影響人們的身體健康 裝食物的容器則用裝食物的容器則用絕緣材料制成絕緣材料制成 微波爐微波爐v而微波爐由于烹飪的時(shí)間很短而微波爐由于烹飪的時(shí)間很短,能很好地保持食物中能很好地保持食物中的維生素和天然風(fēng)味的維生素和天然風(fēng)味 比如比如,用微波爐煮青豌豆用微波爐煮青豌豆,幾乎幾乎可以使維生素可以使維生素C一點(diǎn)都不損失一點(diǎn)都不損失 另外另外,微波還可以消微波還可以消毒殺菌毒殺菌 v 使用微波爐時(shí)使用微波爐時(shí),應(yīng)注意不要空應(yīng)

6、注意不要空燒燒,因?yàn)榭找驗(yàn)榭諢裏龝r(shí)時(shí),微微波的能量無(wú)法被吸收波的能量無(wú)法被吸收,這樣很容易損壞磁控管這樣很容易損壞磁控管 另外另外,人體組織是含有大量水分的人體組織是含有大量水分的,一定要在磁控管停止工一定要在磁控管停止工作后作后,再打開(kāi)爐門(mén)再打開(kāi)爐門(mén),提取食物提取食物 微波爐微波爐微波爐的基本外形和構(gòu)造微波爐的基本外形和構(gòu)造 門(mén)安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)門(mén)安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)-確保爐門(mén)打開(kāi)確保爐門(mén)打開(kāi),微波爐不能工作微波爐不能工作,爐門(mén)關(guān)上爐門(mén)關(guān)上,微波爐才能工作微波爐才能工作; 視屏窗視屏窗-有金屬屏蔽層有金屬屏蔽層,可透過(guò)網(wǎng)孔觀察食物的烹飪情況可透過(guò)網(wǎng)孔觀察食物的烹飪情況; 通風(fēng)口通風(fēng)口-確保烹飪時(shí)通風(fēng)良好確

7、保烹飪時(shí)通風(fēng)良好; 轉(zhuǎn)盤(pán)支承轉(zhuǎn)盤(pán)支承-帶動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng); 玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)-裝好食物的容器放在轉(zhuǎn)盤(pán)上裝好食物的容器放在轉(zhuǎn)盤(pán)上,加熱時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)加熱時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),使食使食物烹飪均勻物烹飪均勻; 控制板控制板-控制各檔烹飪控制各檔烹飪; 爐門(mén)開(kāi)關(guān)爐門(mén)開(kāi)關(guān)-按此開(kāi)關(guān)按此開(kāi)關(guān),爐門(mén)打開(kāi)爐門(mén)打開(kāi) 微波爐微波爐(1)爐腔爐腔 爐腔是一個(gè)微波爐腔是一個(gè)微波諧振腔諧振腔,是把微波能變?yōu)闊崮苁前盐⒉茏優(yōu)闊崮軐?duì)食品進(jìn)行加熱的空間對(duì)食品進(jìn)行加熱的空間 為了使?fàn)t腔內(nèi)的食物均勻?yàn)榱耸範(fàn)t腔內(nèi)的食物均勻加熱加熱,微波爐爐腔內(nèi)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的裝置微波爐爐腔內(nèi)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的裝置 最初生產(chǎn)的微最初生產(chǎn)的微波爐是在爐腔頂部裝有

8、金屬扇頁(yè)波爐是在爐腔頂部裝有金屬扇頁(yè),即微波攪拌器即微波攪拌器,以干以干擾微波在爐腔中的傳播擾微波在爐腔中的傳播,從而使食物加熱更加均勻從而使食物加熱更加均勻 目前目前,則是在微波爐的爐腔底部裝一只由微型電機(jī)帶則是在微波爐的爐腔底部裝一只由微型電機(jī)帶動(dòng)的玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)動(dòng)的玻璃轉(zhuǎn)盤(pán),把被加熱食品放在轉(zhuǎn)盤(pán)上與轉(zhuǎn)盤(pán)一起把被加熱食品放在轉(zhuǎn)盤(pán)上與轉(zhuǎn)盤(pán)一起繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn),使其與爐內(nèi)的高頻電磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)使其與爐內(nèi)的高頻電磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng),來(lái)達(dá)到爐內(nèi)食品均勻加熱的目的來(lái)達(dá)到爐內(nèi)食品均勻加熱的目的 國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)升降型轉(zhuǎn)盤(pán)升降型轉(zhuǎn)盤(pán),使得加熱更均勻使得加熱更均勻,烹飪效果更理想烹飪效果更理想

9、微波爐微波爐v(2) 爐門(mén)爐門(mén):爐門(mén)是食品的進(jìn)出口爐門(mén)是食品的進(jìn)出口,也是微波爐爐腔的重也是微波爐爐腔的重要組成部分要組成部分 對(duì)它要求很高對(duì)它要求很高,即要求從門(mén)外可以觀察即要求從門(mén)外可以觀察到爐腔內(nèi)食品加熱的情況到爐腔內(nèi)食品加熱的情況,又不能讓微波泄漏出來(lái)又不能讓微波泄漏出來(lái) 爐門(mén)由金屬框架和玻璃觀察窗組成爐門(mén)由金屬框架和玻璃觀察窗組成 觀察窗的玻璃觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網(wǎng)夾層中有一層金屬微孔網(wǎng),既可透過(guò)它看到食品既可透過(guò)它看到食品,又可又可防止微波泄漏防止微波泄漏 由于玻璃夾層中的金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大由于玻璃夾層中的金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小是經(jīng)過(guò)精密計(jì)算的小是經(jīng)過(guò)精密計(jì)算的,所以完全可以阻擋

10、微波的穿透所以完全可以阻擋微波的穿透 v 為了防止微波的泄漏為了防止微波的泄漏,微波爐的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)由多重安全微波爐的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)由多重安全聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置組成聯(lián)鎖微動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置組成 爐門(mén)沒(méi)有關(guān)好爐門(mén)沒(méi)有關(guān)好,就不能使微就不能使微波爐工作波爐工作,微波爐不工作微波爐不工作,也就談不上有微波泄漏的問(wèn)也就談不上有微波泄漏的問(wèn)題了題了 微波爐微波爐v微波爐要放置位置微波爐要放置位置：在通風(fēng)的地方，附近不要有磁：在通風(fēng)的地方，附近不要有磁性物質(zhì)，以免干擾爐腔內(nèi)磁場(chǎng)的均勻狀態(tài)，使工作性物質(zhì)，以免干擾爐腔內(nèi)磁場(chǎng)的均勻狀態(tài)，使工作效率下降效率下降 還要和電視機(jī)還要和電視機(jī) 收音機(jī)離開(kāi)一定的距離，收音機(jī)離開(kāi)一定的距離，

11、否則會(huì)影響視否則會(huì)影響視 聽(tīng)效果聽(tīng)效果 忌將微爐置于臥室，同時(shí)忌將微爐置于臥室，同時(shí)應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵 v開(kāi)啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少開(kāi)啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在在1米之外米之外 微波爐微波爐微波爐運(yùn)行微波爐運(yùn)行：爐內(nèi)未放烹飪食品時(shí)，不要通電工作，否則會(huì)損壞爐內(nèi)未放烹飪食品時(shí)，不要通電工作，否則會(huì)損壞磁控管，為防止一時(shí)疏忽而造成空載運(yùn)行，可在爐磁控管，為防止一時(shí)疏忽而造成空載運(yùn)行，可在爐腔內(nèi)置一盛水的玻璃杯腔內(nèi)置一盛水的玻璃杯 一定要關(guān)好爐門(mén)，確保連鎖開(kāi)關(guān)和安全開(kāi)關(guān)的閉合一定要關(guān)好爐門(mén)，確保連鎖開(kāi)關(guān)和安

12、全開(kāi)關(guān)的閉合 微波爐關(guān)掉后，不宜立即取出食物，因此時(shí)爐內(nèi)尚微波爐關(guān)掉后，不宜立即取出食物，因此時(shí)爐內(nèi)尚有余熱，食物還可繼續(xù)烹調(diào)，應(yīng)過(guò)有余熱，食物還可繼續(xù)烹調(diào)，應(yīng)過(guò)1分鐘后再取出為分鐘后再取出為好好 微波爐微波爐v使用的容器要求：使用的容器要求：v凡金屬的餐具，竹器凡金屬的餐具，竹器 塑料塑料 漆器等不耐熱的容器，有凹凸漆器等不耐熱的容器，有凹凸?fàn)畹牟Ａе破?，均不宜在微波爐中使用狀的玻璃制品，均不宜在微波爐中使用 瓷制碗碟不能鑲有瓷制碗碟不能鑲有金金 銀花邊銀花邊 v忌用普通塑料容器忌用普通塑料容器:一是熱的食物會(huì)使塑料容器變形，二是普一是熱的食物會(huì)使塑料容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污

13、染食物，危害人體健康通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污染食物，危害人體健康 使用專(zhuān)使用專(zhuān)門(mén)的微波爐器皿盛裝食物放入微波爐中加熱，門(mén)的微波爐器皿盛裝食物放入微波爐中加熱，v忌用金屬器皿忌用金屬器皿:因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵 鋁鋁 不銹鋼不銹鋼 搪瓷等器皿，搪瓷等器皿，微波爐在加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn)生電火花并反射微波，既損傷爐體微波爐在加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn)生電火花并反射微波，既損傷爐體又加熱不熟食物又加熱不熟食物 v忌使用封閉容器忌使用封閉容器:加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過(guò)高，器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)

14、壓力過(guò)高，易引起爆破事故易引起爆破事故 即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂 飛濺弄臟爐壁，或者飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人濺出傷人 微波爐微波爐v微波爐的加熱時(shí)間：微波爐的加熱時(shí)間：v要視材料及用量而定，還和食物新鮮程度要視材料及用量而定，還和食物新鮮程度 含水量含水量有關(guān)有關(guān) 由于各種食物加熱時(shí)間不一，故在不能肯定由于各種食物加熱時(shí)間不一，故在不能肯定食物所需加熱時(shí)間時(shí)，應(yīng)以較短時(shí)間為宜，加熱后食物所需加熱時(shí)間時(shí)，應(yīng)以較短時(shí)間為宜，加熱后可視食物的生熟程度再追加加熱時(shí)間可視食物的生熟程度再追加

15、加熱時(shí)間 否則，如時(shí)否則，如時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)使食物變得發(fā)硬，失去香間太長(zhǎng)，會(huì)使食物變得發(fā)硬，失去香 色色 味味 按按照食物的種類(lèi)和烹飪要求，調(diào)節(jié)定時(shí)及功率照食物的種類(lèi)和烹飪要求，調(diào)節(jié)定時(shí)及功率(溫度溫度)旋旋鈕，可以仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)，加以了解鈕，可以仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)，加以了解 v食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)間超過(guò)間超過(guò)2小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒 微波爐微波爐v加熱的食品類(lèi)型加熱的食品類(lèi)型v帶殼的雞蛋帶殼的雞蛋 帶密封包裝的食品不能直接烹調(diào)帶密封包裝的食品不能直接烹調(diào) 以免爆炸以免爆炸 v忌將肉類(lèi)

16、加熱至半熟后再用微波爐加熱忌將肉類(lèi)加熱至半熟后再用微波爐加熱:因?yàn)樵诎胧斓氖称分幸驗(yàn)樵诎胧斓氖称分屑?xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)，第二次再用微波爐加熱時(shí)，由于時(shí)間短，不細(xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)，第二次再用微波爐加熱時(shí)，由于時(shí)間短，不可能將細(xì)菌全殺死可能將細(xì)菌全殺死 冰凍肉類(lèi)食品須先在微波爐中解凍，然冰凍肉類(lèi)食品須先在微波爐中解凍，然后再加熱為熟食后再加熱為熟食 v忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過(guò)的肉類(lèi)忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過(guò)的肉類(lèi):因?yàn)槿忸?lèi)在微波爐中解凍后，因?yàn)槿忸?lèi)在微波爐中解凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌是可以繁實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌是可以繁殖的，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活菌殺死殖的

17、，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活菌殺死 已用已用微波爐解凍的肉類(lèi)，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟微波爐解凍的肉類(lèi)，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟 v忌油炸食品忌油炸食品:因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi)因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi) 如萬(wàn)一不慎引起如萬(wàn)一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門(mén)，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開(kāi)爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門(mén)，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開(kāi)門(mén)降溫門(mén)降溫 微波爐微波爐v微波爐維護(hù)保養(yǎng)：微波爐維護(hù)保養(yǎng)：v爐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持清潔爐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持清潔 在斷開(kāi)電源后，使用濕布與在斷開(kāi)電源后，使用濕布與中性洗滌劑擦拭，不要沖洗，勿讓水流入爐內(nèi)電器中性洗滌劑擦拭，不要沖洗，勿讓水流入爐內(nèi)

18、電器中中 v定期檢查爐門(mén)四周和門(mén)鎖，如有損壞定期檢查爐門(mén)四周和門(mén)鎖，如有損壞 閉合不良，閉合不良，應(yīng)停止使用，以防微波泄漏應(yīng)停止使用，以防微波泄漏 v不宜把臉貼近微波爐觀察窗，防止眼睛因微波輻射不宜把臉貼近微波爐觀察窗，防止眼睛因微波輻射而受損傷而受損傷 v不宜長(zhǎng)時(shí)間受到微波照射，以防引起頭暈不宜長(zhǎng)時(shí)間受到微波照射，以防引起頭暈 目眩目眩 乏力乏力 消瘦消瘦 脫發(fā)等癥狀，使人體受損脫發(fā)等癥狀，使人體受損 一、微波萃取原理 微波最早應(yīng)用于通訊和軍事，是一種波微波最早應(yīng)用于通訊和軍事，是一種波長(zhǎng)為長(zhǎng)為1mm1m的非電離的電磁波，被輻射的非電離的電磁波，被輻射物質(zhì)的極性分子在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向物質(zhì)

19、的極性分子在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向,并定向排列，從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦而并定向排列，從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦而引起發(fā)熱，同時(shí)可保證能量的快速傳遞和引起發(fā)熱，同時(shí)可保證能量的快速傳遞和充分利用。充分利用。 一、微波萃取原理 1986年，匈牙利學(xué)者年，匈牙利學(xué)者Ganzler K首先提出利首先提出利用微波進(jìn)行萃取的方法。在微波萃取過(guò)程中，用微波進(jìn)行萃取的方法。在微波萃取過(guò)程中，高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)，到達(dá)被萃取物料的高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)，到達(dá)被萃取物料的內(nèi)部，微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能而使細(xì)胞內(nèi)部的內(nèi)部，微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能而使細(xì)胞內(nèi)部的溫度快速上升。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò)細(xì)胞的溫度快速上升。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)部的壓

20、力超過(guò)細(xì)胞的承受能力時(shí)承受能力時(shí), ,細(xì)胞就會(huì)破裂細(xì)胞就會(huì)破裂, ,有效成分即從胞內(nèi)有效成分即從胞內(nèi)流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)，再流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)，再通過(guò)進(jìn)一步過(guò)濾分離，即可獲得被萃取組分。通過(guò)進(jìn)一步過(guò)濾分離，即可獲得被萃取組分。 一、微波萃取原理 微波萃取指微波萃取指在天然藥物有效成分的提取過(guò)在天然藥物有效成分的提取過(guò)程中程中( (或提取的前處理或提取的前處理) )加入微波場(chǎng)加入微波場(chǎng)，利用微波利用微波場(chǎng)的特點(diǎn)來(lái)強(qiáng)化有效成分浸出的新型提取技術(shù)場(chǎng)的特點(diǎn)來(lái)強(qiáng)化有效成分浸出的新型提取技術(shù)。利用吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些利用吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些

21、區(qū)域或萃取體系中的區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱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出來(lái)，從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離出來(lái)，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差的萃取劑中。的萃取劑中。 一、微波萃取原理 微波萃取主要是利用微波強(qiáng)烈的微波萃取主要是利用微波強(qiáng)烈的熱效應(yīng)熱效應(yīng)，但微波加熱方式不同于傳統(tǒng)的加熱方式但微波加熱方式不同于傳統(tǒng)的加熱方式。在在傳統(tǒng)的加熱方式中，容器壁大多由熱的不良傳統(tǒng)的加熱方式中，容器壁大多由熱的不良導(dǎo)體制成，熱由器壁傳導(dǎo)至溶液內(nèi)部需要一導(dǎo)體制成，熱由器壁傳導(dǎo)至溶液內(nèi)部需要一定的時(shí)間；此外，液體表

22、面氣化而引起的對(duì)定的時(shí)間；此外，液體表面氣化而引起的對(duì)流傳熱將形成自?xún)?nèi)而外的溫度梯度，因而僅流傳熱將形成自?xún)?nèi)而外的溫度梯度，因而僅一小部分液體與外界溫度相當(dāng)。一小部分液體與外界溫度相當(dāng)。 一、微波萃取原理 普通的外加熱方式將熱量由外向內(nèi)傳遞普通的外加熱方式將熱量由外向內(nèi)傳遞，而微波加熱是一個(gè)而微波加熱是一個(gè)內(nèi)部加熱過(guò)程內(nèi)部加熱過(guò)程，微波直接微波直接作用于內(nèi)部和外部的介質(zhì)分子作用于內(nèi)部和外部的介質(zhì)分子，使整個(gè)物料，使整個(gè)物料被同時(shí)加熱，即被同時(shí)加熱，即為為“體加熱體加熱”過(guò)程過(guò)程，從而可，從而可克服傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式加熱方式所存在的溫度上克服傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式加熱方式所存在的溫度上升較慢的缺陷。升較慢的缺陷

23、。 一、微波萃取原理 傳 導(dǎo) 加 熱對(duì) 流 加 熱微 波 加 熱傳 統(tǒng) 加 熱 示 意 圖微 波 加 熱 示 意 圖圖 1 兩 種 加 熱 方 式 的 比 較 一、微波萃取原理 微波萃取離不開(kāi)合適的溶劑，因此微波萃取離不開(kāi)合適的溶劑，因此微波微波萃取可作為溶劑提取的輔助措施萃取可作為溶劑提取的輔助措施。溶劑提取。溶劑提取法是根據(jù)中草藥中各種成分在溶劑中的溶解法是根據(jù)中草藥中各種成分在溶劑中的溶解性能差異，選用對(duì)有效成分溶解度大，而對(duì)性能差異，選用對(duì)有效成分溶解度大，而對(duì)無(wú)效成分溶解度小的溶劑，將有效成分從藥無(wú)效成分溶解度小的溶劑，將有效成分從藥材組織內(nèi)提取出來(lái)。采用微波協(xié)助提取，可材組織內(nèi)提取

24、出來(lái)。采用微波協(xié)助提取，可使溶劑提取過(guò)程更為有效。使溶劑提取過(guò)程更為有效。 一、微波萃取原理 當(dāng)被提取物和溶劑共處于快速振動(dòng)的微當(dāng)被提取物和溶劑共處于快速振動(dòng)的微波電磁場(chǎng)中時(shí)，目標(biāo)組分的分子在高頻電磁波電磁場(chǎng)中時(shí)，目標(biāo)組分的分子在高頻電磁波的作用下，以每秒數(shù)十億次的波的作用下，以每秒數(shù)十億次的高速振動(dòng)產(chǎn)高速振動(dòng)產(chǎn)生熱能生熱能，使分子本身獲得巨大的能量而得以使分子本身獲得巨大的能量而得以?huà)昝撝車(chē)h(huán)境的束縛掙脫周?chē)h(huán)境的束縛。當(dāng)環(huán)境存在一定的濃。當(dāng)環(huán)境存在一定的濃度差時(shí)，即度差時(shí)，即可在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分子自可在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分子自?xún)?nèi)向外的遷移內(nèi)向外的遷移，這就是微波可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)，這就是微

25、波可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到提取目的的原因。到提取目的的原因。 一、微波萃取原理 微波萃取的機(jī)理可從三個(gè)方面來(lái)分析。微波萃取的機(jī)理可從三個(gè)方面來(lái)分析。微微波輻射過(guò)程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物波輻射過(guò)程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物料內(nèi)部的維管束和細(xì)胞系統(tǒng)的過(guò)程料內(nèi)部的維管束和細(xì)胞系統(tǒng)的過(guò)程。由于吸收。由于吸收了微波能了微波能, ,細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速上升細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速上升, ,從而使從而使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò)細(xì)胞壁膨脹所能承受的能細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò)細(xì)胞壁膨脹所能承受的能力力, ,結(jié)果結(jié)果細(xì)胞破裂細(xì)胞破裂, ,其內(nèi)的其內(nèi)的有效成分自由流出有效成分自由流出, ,并并在較低的溫度下在較低的溫度下溶解于

26、萃取介質(zhì)溶解于萃取介質(zhì)中。通過(guò)進(jìn)一中。通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾和分離，即可獲得所需的萃取物。步的過(guò)濾和分離，即可獲得所需的萃取物。 微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，可微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，可加速被萃取加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率速率。例如，以水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng)的。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(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぷ饔孟?，水分子由高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種發(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。一、微波萃取原理 一、微波萃取原理 此時(shí)水分子此時(shí)水分子或者汽化或者汽化，以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)，以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力；動(dòng)力；或者釋

27、放出自身多余的能量回到基態(tài)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，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(yùn)動(dòng)，從而縮短萃取組分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，最萃取速率提高數(shù)倍，并能降低萃取溫度，最大限度地保證萃取物的質(zhì)量。大限度地保證萃取物的質(zhì)量。 一、微波萃取原理 由于微波頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相關(guān)連，因此由于微波頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相關(guān)連，因此微波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)能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)而引起

28、分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能的非離子化輻射能。當(dāng)它作用于分子時(shí)，可促進(jìn)分。當(dāng)它作用于分子時(shí)，可促進(jìn)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,若分子具有一定的極性，即可在微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，并以波場(chǎng)的作用下產(chǎn)生瞬時(shí)極化，并以24.5億次億次/秒的速秒的速度作極性變換運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生度作極性變換運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使，并迅速生成大量的熱能，促使細(xì)胞破裂細(xì)胞破裂, ,使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。 一、微波萃取原理 在微波萃取中，在微波萃取中，吸收微波能力的差異吸收

29、微波能力的差異可可使使基體物質(zhì)的某些區(qū)域基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的或萃取體系中的某某些組分被選擇性加熱些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質(zhì)，從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到具有較小介從基體或體系中分離，進(jìn)入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對(duì)較差的萃取溶電常數(shù)、微波吸收能力相對(duì)較差的萃取溶劑中。劑中。 一、微波萃取原理 綜上所述綜上所述, ,微波能是一種能量形式微波能是一種能量形式, ,它在傳輸過(guò)程它在傳輸過(guò)程中可對(duì)許多由極性分子組成的物質(zhì)產(chǎn)生作用中可對(duì)許多由極性分子組成的物質(zhì)產(chǎn)生作用, ,并使并使其中的極性分子產(chǎn)生瞬時(shí)極化其中的極性分子產(chǎn)生瞬時(shí)極化, ,并迅速生成大量的并迅速

30、生成大量的熱能熱能, ,導(dǎo)致細(xì)胞破裂導(dǎo)致細(xì)胞破裂, ,其中的細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶其中的細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。劑中。從原理上說(shuō)從原理上說(shuō), ,傳統(tǒng)的溶劑提取法傳統(tǒng)的溶劑提取法, ,如浸漬法、如浸漬法、滲漉法、回流提取法、連續(xù)回流提取法等滲漉法、回流提取法、連續(xù)回流提取法等, ,均可加均可加入微波進(jìn)行輔助提取入微波進(jìn)行輔助提取, ,從而成為高效提取方法。從而成為高效提取方法。 二、微波萃取的選擇性二、微波萃取的選擇性 微波萃取的選擇性主要取決于目標(biāo)物質(zhì)和微波萃取的選擇性主要取決于目標(biāo)物質(zhì)和溶劑性質(zhì)的相似性溶劑性質(zhì)的相似性, ,必須根據(jù)被提取物的性質(zhì)必須根據(jù)被提取物的性質(zhì)選擇極性或非極性溶劑。選

31、擇極性或非極性溶劑。極性溶劑極性溶劑可用水、醇可用水、醇等，等，非極性溶劑非極性溶劑可用正己烷等。但由于非極性可用正己烷等。但由于非極性溶劑不能吸收微波溶劑不能吸收微波, ,為加速萃取過(guò)程為加速萃取過(guò)程, ,可在非極可在非極性溶劑中加入極性溶劑性溶劑中加入極性溶劑。若樣品和溶劑均不吸。若樣品和溶劑均不吸收微波收微波, ,則微波萃取過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。則微波萃取過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。 二、微波萃取的選擇性二、微波萃取的選擇性 介質(zhì)吸收微波的能力主要取決于其介電常數(shù)、介質(zhì)吸收微波的能力主要取決于其介電常數(shù)、比熱和形狀等比熱和形狀等。極性較大的溶劑或目標(biāo)組分，。極性較大的溶劑或目標(biāo)組分，吸收微波的能力較強(qiáng)，在微波

32、照射下能迅速升吸收微波的能力較強(qiáng)，在微波照射下能迅速升溫，沸點(diǎn)低的溶劑甚至出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象溫，沸點(diǎn)低的溶劑甚至出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象, ,極性較低極性較低者吸收微波的能力較差者吸收微波的能力較差, ,而非極性的氯仿等則幾而非極性的氯仿等則幾乎不吸收微波。因此乎不吸收微波。因此, ,利用不同物質(zhì)在介電性質(zhì)利用不同物質(zhì)在介電性質(zhì)上的差異也可達(dá)到選擇性萃取的目的上的差異也可達(dá)到選擇性萃取的目的。 二、微波萃取的選擇性二、微波萃取的選擇性 一般來(lái)說(shuō)一般來(lái)說(shuō), ,微波萃取微波萃取首先要求溶劑必須具有一首先要求溶劑必須具有一定的極性定的極性, ,以利于吸收微波能以利于吸收微波能, ,進(jìn)行內(nèi)部加熱，進(jìn)行內(nèi)部加熱，其次其次

33、所選溶劑對(duì)被萃取組分所選溶劑對(duì)被萃取組分必須具有較強(qiáng)的溶必須具有較強(qiáng)的溶解能力解能力, ,溶劑的沸點(diǎn)及對(duì)后續(xù)測(cè)定的干擾也必須溶劑的沸點(diǎn)及對(duì)后續(xù)測(cè)定的干擾也必須考慮考慮。而。而控制萃取功率和萃取時(shí)間控制萃取功率和萃取時(shí)間則是為了在則是為了在選定萃取溶劑的前提下，選定萃取溶劑的前提下，選擇最佳萃取溫度選擇最佳萃取溫度。適宜的萃取溫度既能使被萃取組分保持原有的適宜的萃取溫度既能使被萃取組分保持原有的化合物形態(tài)，又能獲得最大的萃取效率?；衔镄螒B(tài)，又能獲得最大的萃取效率。 二、微波萃取的選擇性二、微波萃取的選擇性 由于微波對(duì)不同的植物細(xì)胞或組織由于微波對(duì)不同的植物細(xì)胞或組織有不同的作用，胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放

34、也存有不同的作用，胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放也存在一定的選擇性，因此在實(shí)際應(yīng)用中在一定的選擇性，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物的特性及其在細(xì)胞內(nèi)所處應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物的特性及其在細(xì)胞內(nèi)所處位置的不同選擇適宜的萃取條件位置的不同選擇適宜的萃取條件。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 傳統(tǒng)的溶劑提取傳統(tǒng)的溶劑提取存在能耗大、耗材多、耗存在能耗大、耗材多、耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、污染大等缺點(diǎn)。時(shí)長(zhǎng)、效率低、污染大等缺點(diǎn)。超臨界流體超臨界流體萃取萃取的提取效率較高，但難以萃取極性較強(qiáng)的提取效率較高，但難以萃取極性較強(qiáng)的物質(zhì)，且為了獲得超臨界條件，所需裝置的物質(zhì)，且為了獲得超臨界條件，所需裝置比較復(fù)雜，設(shè)備的投資較大，建立大規(guī)模提

35、比較復(fù)雜，設(shè)備的投資較大，建立大規(guī)模提取生產(chǎn)線(xiàn)存在一定的工程難度。取生產(chǎn)線(xiàn)存在一定的工程難度。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 微波具有微波具有波動(dòng)性波動(dòng)性、高頻性高頻性、熱特性熱特性和和非熱特性非熱特性四大特點(diǎn)，這決定了微波四大特點(diǎn)，這決定了微波萃取具有以下特點(diǎn)。萃取具有以下特點(diǎn)。 1. 1. 試劑用量少，節(jié)能，污染小試劑用量少，節(jié)能，污染小。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 2.加熱均勻加熱均勻，且熱效率較高。傳統(tǒng)熱萃取是，且熱效率較高。傳統(tǒng)熱萃取是以熱傳導(dǎo)、熱輻射等方式自外向內(nèi)傳遞熱量，以熱傳導(dǎo)、熱輻射等方式自外向內(nèi)傳遞熱量，而微波萃取是一種而微波萃取是一種“體加熱體加熱”過(guò)

36、程，即內(nèi)外過(guò)程，即內(nèi)外同時(shí)加熱，因而加熱均勻，熱效率較高。微同時(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?zé)嵩?，因而可消除溫度梯波萃取時(shí)沒(méi)有高溫?zé)嵩?，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。而有利于熱敏性物質(zhì)的萃取。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 3. 微波萃取微波萃取不存在熱慣性不存在熱慣性，因而過(guò)程易于，因而過(guò)程易于控制?？刂?。 4. 微波萃取微波萃取無(wú)需干燥等預(yù)處理無(wú)需干燥等預(yù)處理，簡(jiǎn)化了工藝，簡(jiǎn)化了工藝，減少了投資。減少了投資。 5. 微波萃取的微波萃取的處理批量較大，萃取效率高，處理批量較大

37、，萃取效率高，省時(shí)省時(shí)。與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，可節(jié)省。與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，可節(jié)省5090的時(shí)間。的時(shí)間。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 6. 6. 微波萃取的微波萃取的選擇性較好選擇性較好。由于微波可對(duì)。由于微波可對(duì)萃取物質(zhì)中的不同組分進(jìn)行選擇性加熱，因萃取物質(zhì)中的不同組分進(jìn)行選擇性加熱，因而可使目標(biāo)組分與基體直接分離開(kāi)來(lái)，從而而可使目標(biāo)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?？商岣咻腿⌒屎彤a(chǎn)品純度。 7. 7. 微波萃取的微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響，回收率較高回收率較高。 基于以上特點(diǎn)，微波萃取常被譽(yù)為基于以上特點(diǎn)，微波萃取常被譽(yù)

38、為“綠綠色提取工藝色提取工藝”。 三、微波萃取的特點(diǎn)三、微波萃取的特點(diǎn) 微波萃取也微波萃取也存在一定的局限性存在一定的局限性。例如例如，微波，微波萃取僅適用于熱穩(wěn)定性物質(zhì)的提取，對(duì)于熱敏萃取僅適用于熱穩(wěn)定性物質(zhì)的提取，對(duì)于熱敏性物質(zhì)，微波加熱可能使其變性或失活。性物質(zhì)，微波加熱可能使其變性或失活。又如又如，微波萃取要求藥材具有良好的吸水性，否則細(xì)微波萃取要求藥材具有良好的吸水性，否則細(xì)胞難以吸收足夠的微波能而將自身?yè)羝?，產(chǎn)物胞難以吸收足夠的微波能而將自身?yè)羝?，產(chǎn)物也就難以釋放出來(lái)。也就難以釋放出來(lái)。再如再如，微波萃取過(guò)程中細(xì)，微波萃取過(guò)程中細(xì)胞因受熱而破裂，一些不希望得到的組分也會(huì)胞因受熱而破

39、裂，一些不希望得到的組分也會(huì)溶解于溶劑中，從而使微波萃取的選擇性差顯溶解于溶劑中，從而使微波萃取的選擇性差顯著降低。著降低。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 1.破碎度破碎度 與傳統(tǒng)提取方法一樣，與傳統(tǒng)提取方法一樣，被提取物經(jīng)過(guò)被提取物經(jīng)過(guò)適當(dāng)破碎，可以增大接觸面積，有利于萃取過(guò)適當(dāng)破碎，可以增大接觸面積，有利于萃取過(guò)程的進(jìn)行程的進(jìn)行。采用傳統(tǒng)方法提取時(shí)，通常不將物。采用傳統(tǒng)方法提取時(shí)，通常不將物料破碎得很細(xì)，否則可能會(huì)增加提取物中的雜料破碎得很細(xì)，否則可能會(huì)增加提取物中的雜質(zhì)及無(wú)效成分的含量，并增大后道過(guò)濾工序的質(zhì)及無(wú)效成分的含量，并增大后道過(guò)濾工序的難度；同時(shí)接近難度；同時(shí)接近100的提取溫度

40、，會(huì)使物料中的提取溫度，會(huì)使物料中的淀粉成分糊化，使提取液變得粘稠，使后道的淀粉成分糊化，使提取液變得粘稠，使后道過(guò)濾工序的難度明顯增大。過(guò)濾工序的難度明顯增大。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 微波萃取時(shí)，常根據(jù)物料的特性將其破微波萃取時(shí)，常根據(jù)物料的特性將其破碎成碎成210mm的顆粒，粒徑相對(duì)而言不是的顆粒，粒徑相對(duì)而言不是太細(xì)小，因而太細(xì)小，因而不會(huì)增大后道過(guò)濾工序的難不會(huì)增大后道過(guò)濾工序的難度度。同時(shí)提取溫度較低，達(dá)不到淀粉的糊。同時(shí)提取溫度較低，達(dá)不到淀粉的糊化溫度，化溫度，不會(huì)給過(guò)濾帶來(lái)困難不會(huì)給過(guò)濾帶來(lái)困難。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 2.分子極性分子極性 在微波場(chǎng)中，極性分子受微

41、波在微波場(chǎng)中，極性分子受微波的作用較強(qiáng)。若目標(biāo)組分為極性分子，則比的作用較強(qiáng)。若目標(biāo)組分為極性分子，則比較容易擴(kuò)散。較容易擴(kuò)散。在天然產(chǎn)物中在天然產(chǎn)物中，完全非極性的，完全非極性的分子是比較少的，分子是比較少的，物質(zhì)的分子或多或少會(huì)存物質(zhì)的分子或多或少會(huì)存在一定的極性在一定的極性，絕大多數(shù)天然產(chǎn)物的分子，絕大多數(shù)天然產(chǎn)物的分子都都會(huì)受到微波電磁場(chǎng)的作用，會(huì)受到微波電磁場(chǎng)的作用，因而因而均可用微波均可用微波來(lái)協(xié)助提取來(lái)協(xié)助提取。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 3.溶劑溶劑 溶劑的選用十分重要，適宜的溶劑溶劑的選用十分重要，適宜的溶劑可提取出所需要的組分，因此中藥行業(yè)中多可提取出所需要的組分，因此中

42、藥行業(yè)中多采用適合于提取物的溶劑或溶劑組合進(jìn)行提采用適合于提取物的溶劑或溶劑組合進(jìn)行提取，完成后合并提取液取，完成后合并提取液，以達(dá)到充分提取的，以達(dá)到充分提取的目的。在微波萃取中，這一點(diǎn)同樣重要。若目的。在微波萃取中，這一點(diǎn)同樣重要。若溶劑選用不當(dāng)，則不一定能獲得理想的提取溶劑選用不當(dāng)，則不一定能獲得理想的提取效果。效果。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 研究表明，與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，在微研究表明，與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，在微波萃取中，一次提取所需的波萃取中，一次提取所需的溶劑用量可減少溶劑用量可減少30%60%。溶劑用量較大反而不利于提取，。溶劑用量較大反而不利于提取，因?yàn)槲⒉ㄔ诖┩溉軇┑?/p>

43、過(guò)程中會(huì)發(fā)生衰減，因?yàn)槲⒉ㄔ诖┩溉軇┑倪^(guò)程中會(huì)發(fā)生衰減，溶劑越多，使得到達(dá)基體物質(zhì)的微波能越少，溶劑越多，使得到達(dá)基體物質(zhì)的微波能越少，提取效果就越差。提取效果就越差。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 微波萃取所選用的溶劑必須對(duì)微波透明或微波萃取所選用的溶劑必須對(duì)微波透明或半透明半透明，介電常數(shù)應(yīng)在，介電常數(shù)應(yīng)在828的范圍內(nèi)。物料的范圍內(nèi)。物料的含水量對(duì)微波能的吸收影響很大。若物料的含水量對(duì)微波能的吸收影響很大。若物料不含水分，則可選用部分吸收微波能的溶劑，不含水分，則可選用部分吸收微波能的溶劑，由于溶劑浸漬物料，置于微波場(chǎng)進(jìn)行輻射時(shí)由于溶劑浸漬物料，置于微波場(chǎng)進(jìn)行輻射時(shí)即可同時(shí)發(fā)生提取作用。當(dāng)

44、然也可先使物料即可同時(shí)發(fā)生提取作用。當(dāng)然也可先使物料潤(rùn)濕，使其具有足夠的水分，以便能有效地潤(rùn)濕，使其具有足夠的水分，以便能有效地吸收所需的微波能。吸收所需的微波能。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 提取物料中若含不穩(wěn)定或揮發(fā)性成分，則提取物料中若含不穩(wěn)定或揮發(fā)性成分，則宜選用宜選用對(duì)微波高度透明的溶劑對(duì)微波高度透明的溶劑如正己烷等作如正己烷等作為提取介質(zhì)。將藥材浸沒(méi)于溶劑中，在微波為提取介質(zhì)。將藥材浸沒(méi)于溶劑中，在微波場(chǎng)的作用下，藥材中的揮發(fā)性成分因顯著自場(chǎng)的作用下，藥材中的揮發(fā)性成分因顯著自熱而急速氣化，并漲破細(xì)胞壁，沖破植物組熱而急速氣化，并漲破細(xì)胞壁，沖破植物組織，從藥材中逸出。此時(shí)，包圍于

45、藥材周?chē)?，從藥材中逸出。此時(shí)，包圍于藥材周?chē)娜軇┮驔](méi)有自熱，可捕獲、冷卻并溶解逸的溶劑因沒(méi)有自熱，可捕獲、冷卻并溶解逸出的揮發(fā)性成分。出的揮發(fā)性成分。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 由于由于非極性溶劑不能吸收微波能非極性溶劑不能吸收微波能，因而，因而可可加入一定比例的極性溶劑加入一定比例的極性溶劑，以加快提取速率。，以加快提取速率。若不需要此類(lèi)不穩(wěn)定或揮發(fā)性成分，則可選若不需要此類(lèi)不穩(wěn)定或揮發(fā)性成分，則可選用對(duì)微波部分透明的萃取劑，此類(lèi)萃取劑吸用對(duì)微波部分透明的萃取劑，此類(lèi)萃取劑吸收部分微波能后將其轉(zhuǎn)化為熱能，可除去不收部分微波能后將其轉(zhuǎn)化為熱能，可除去不需要的不穩(wěn)定或揮發(fā)性成分。需要的不穩(wěn)

46、定或揮發(fā)性成分。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 對(duì)于水溶性成分或極性較大的成分，可用對(duì)于水溶性成分或極性較大的成分，可用含水溶劑進(jìn)行提取。含水溶劑進(jìn)行提取。用含水溶劑提取極性化用含水溶劑提取極性化合物時(shí)，微波萃取的效果比索氏提取的效果合物時(shí)，微波萃取的效果比索氏提取的效果要好要好。而。而用非極性溶劑萃取非極性化合物時(shí)用非極性溶劑萃取非極性化合物時(shí), ,微波萃取的效果要稍低于索氏提取的效果微波萃取的效果要稍低于索氏提取的效果。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 用水作溶劑時(shí)用水作溶劑時(shí), ,細(xì)胞內(nèi)外同時(shí)加熱細(xì)胞內(nèi)外同時(shí)加熱, ,破壁的破壁的效果不會(huì)太理想效果不會(huì)太理想, ,且大部分微波被溶劑所消耗且大部

47、分微波被溶劑所消耗, ,此時(shí)此時(shí)可先用微波處理經(jīng)浸潤(rùn)后的干藥材可先用微波處理經(jīng)浸潤(rùn)后的干藥材, ,然后然后再加水或有機(jī)溶劑來(lái)提取有效成分再加水或有機(jī)溶劑來(lái)提取有效成分，這樣既，這樣既可節(jié)省能源，又可簡(jiǎn)化微波提取裝置。可節(jié)省能源，又可簡(jiǎn)化微波提取裝置。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 4.濃度差濃度差 濃度差是被提取組分?jǐn)U散與傳質(zhì)濃度差是被提取組分?jǐn)U散與傳質(zhì)的前提，沒(méi)有濃度差或濃度差很小，提取過(guò)的前提，沒(méi)有濃度差或濃度差很小，提取過(guò)程就不能進(jìn)行。程就不能進(jìn)行。傳統(tǒng)提取工藝中設(shè)法提高濃傳統(tǒng)提取工藝中設(shè)法提高濃度差的種種工藝手段同樣適用于微波提取過(guò)度差的種種工藝手段同樣適用于微波提取過(guò)程程。 四、微波萃

48、取的主要影響參數(shù) 5.溫度溫度 在微波提取過(guò)程中，在微波提取過(guò)程中，由于存在微波由于存在微波作用下的分子運(yùn)動(dòng)，因而溫度不需要與傳統(tǒng)作用下的分子運(yùn)動(dòng)，因而溫度不需要與傳統(tǒng)提取工藝過(guò)程中的一樣高提取工藝過(guò)程中的一樣高。此外，微波提取。此外，微波提取的時(shí)間很短，因而可降低被提取成分因受熱的時(shí)間很短，因而可降低被提取成分因受熱而發(fā)生破壞的危險(xiǎn)，并可降低能耗。而發(fā)生破壞的危險(xiǎn)，并可降低能耗。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 微波提取有微波提取有可能導(dǎo)致體系的溫度過(guò)度上升可能導(dǎo)致體系的溫度過(guò)度上升，為減小高溫的影響，為減小高溫的影響，可將微波提取過(guò)程分次可將微波提取過(guò)程分次進(jìn)行進(jìn)行，即先對(duì)藥材進(jìn)行一段時(shí)間的微

49、波提取，即先對(duì)藥材進(jìn)行一段時(shí)間的微波提取，然后將體系的溫度冷卻至室溫再進(jìn)行第二次然后將體系的溫度冷卻至室溫再進(jìn)行第二次微波提取，從而可最大限度地降低被提取成微波提取，從而可最大限度地降低被提取成分因受熱而發(fā)生破壞的危險(xiǎn)。分因受熱而發(fā)生破壞的危險(xiǎn)。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 應(yīng)當(dāng)指出的是，微波萃取應(yīng)當(dāng)指出的是，微波萃取在不同溫度下的提在不同溫度下的提取效果是不同的取效果是不同的。研究表明，當(dāng)微波功率、溶。研究表明，當(dāng)微波功率、溶劑、溶質(zhì)及提取量均相同時(shí)，熱態(tài)比冷態(tài)的提劑、溶質(zhì)及提取量均相同時(shí)，熱態(tài)比冷態(tài)的提取效果要好取效果要好, ,這在小型提取裝置中還不太明顯這在小型提取裝置中還不太明顯, ,

50、但對(duì)于工業(yè)規(guī)模的提取過(guò)程就顯得尤為突出。但對(duì)于工業(yè)規(guī)模的提取過(guò)程就顯得尤為突出。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 6.攪拌攪拌 在傳統(tǒng)的溶劑提取過(guò)程中在傳統(tǒng)的溶劑提取過(guò)程中,動(dòng)態(tài)提取的動(dòng)態(tài)提取的效果要優(yōu)于靜態(tài)提取的效果效果要優(yōu)于靜態(tài)提取的效果,這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)過(guò)程這是因?yàn)閯?dòng)態(tài)過(guò)程可提高溶質(zhì)組分由固體表面向溶劑主體擴(kuò)散的可提高溶質(zhì)組分由固體表面向溶劑主體擴(kuò)散的速率速率,這一經(jīng)驗(yàn)同樣適用于微波萃取。在微波萃這一經(jīng)驗(yàn)同樣適用于微波萃取。在微波萃取過(guò)程中取過(guò)程中,攪拌同樣可提高溶質(zhì)組分由固體表面攪拌同樣可提高溶質(zhì)組分由固體表面向溶劑主體擴(kuò)散的速率向溶劑主體擴(kuò)散的速率,且微波可加快溶質(zhì)組分且微波可加快溶質(zhì)組分在

51、固體內(nèi)部的遷移速度在固體內(nèi)部的遷移速度,即可提高固體內(nèi)部的傳即可提高固體內(nèi)部的傳質(zhì)速率，因而提取速度更快，提取效率更高。質(zhì)速率，因而提取速度更快，提取效率更高。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 綜上所述，微波提取的要點(diǎn)：綜上所述，微波提取的要點(diǎn)：被提取被提取物需經(jīng)適當(dāng)粉碎；物需經(jīng)適當(dāng)粉碎；必須存在一定的濃度必須存在一定的濃度差；差；選用適當(dāng)?shù)娜軇?；選用適當(dāng)?shù)娜軇?；保持一定的溫保持一定的溫度；度；給予提取過(guò)程一定的時(shí)間；給予提取過(guò)程一定的時(shí)間；適當(dāng)適當(dāng)?shù)臄嚢?。的攪拌?四、微波萃取的主要影響參數(shù) 此外，微波功率和輻射時(shí)間對(duì)提取效率此外，微波功率和輻射時(shí)間對(duì)提取效率具有明顯的影響，功率越高，提取的效率

52、具有明顯的影響，功率越高，提取的效率越高。但如果超過(guò)一定的限度，則會(huì)使提越高。但如果超過(guò)一定的限度，則會(huì)使提取體系壓力升高到開(kāi)容器安全閥的程度，取體系壓力升高到開(kāi)容器安全閥的程度，溶液濺出，導(dǎo)致誤差，提取時(shí)間則與被測(cè)溶液濺出，導(dǎo)致誤差，提取時(shí)間則與被測(cè)物樣品量、物料中含水量、溶劑體積和加物樣品量、物料中含水量、溶劑體積和加熱功率有關(guān)。熱功率有關(guān)。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 由于水可有效地吸收微波能，較干的物由于水可有效地吸收微波能，較干的物料需較長(zhǎng)的輻射時(shí)間。此外，為減少高溫的料需較長(zhǎng)的輻射時(shí)間。此外，為減少高溫的影響影響, ,可分次進(jìn)行微波輻射可分次進(jìn)行微波輻射, ,冷卻至室溫后再冷卻至室

53、溫后再進(jìn)行第二次微波提取，以便在保持最高得率進(jìn)行第二次微波提取，以便在保持最高得率的前提下提取出所需的活性化合物。經(jīng)過(guò)提的前提下提取出所需的活性化合物。經(jīng)過(guò)提取的物料取的物料, ,可用另一種提取劑可用另一種提取劑, ,在微波輻照下在微波輻照下進(jìn)行第二次提取，從而取得第二種提取物。進(jìn)行第二次提取，從而取得第二種提取物。 四、微波萃取的主要影響參數(shù) 目前已見(jiàn)報(bào)道的微波協(xié)助萃取劑有：甲醇、目前已見(jiàn)報(bào)道的微波協(xié)助萃取劑有：甲醇、丙酮、乙酸、二氯甲烷、正己烷、苯等有機(jī)溶丙酮、乙酸、二氯甲烷、正己烷、苯等有機(jī)溶劑和硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等無(wú)機(jī)溶劑以劑和硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等無(wú)機(jī)溶劑以及己烷丙酮、二氯

54、甲烷甲醇、水甲苯等及己烷丙酮、二氯甲烷甲醇、水甲苯等混合溶劑。其中在提取小分子量低聚物時(shí)，用混合溶劑。其中在提取小分子量低聚物時(shí)，用二氯甲烷做萃取劑的萃取效果最好；有人認(rèn)為二氯甲烷做萃取劑的萃取效果最好；有人認(rèn)為水溶性緩沖劑也可用做萃取劑。水溶性緩沖劑也可用做萃取劑。 五、微波萃取的操作流程 微波萃取一般按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：微波萃取一般按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行： (1) (1) 挑選物料，然后進(jìn)行預(yù)處理：清洗、挑選物料，然后進(jìn)行預(yù)處理：清洗、切片或混合，以便充分的吸收微波能；切片或混合，以便充分的吸收微波能； (2) (2) 將物料和合適的萃取劑混合，放置于將物料和合適的萃取劑混合，放置于微波設(shè)備中

55、，接受微波輻射；微波設(shè)備中，接受微波輻射； (3) (3) 從萃取相中分離濾去殘?jiān)?；從萃取相中分離濾去殘?jiān)?(4) (4) 獲得目標(biāo)產(chǎn)物。獲得目標(biāo)產(chǎn)物。 五、微波萃取的操作流程 微波萃取工藝流程圖微波萃取工藝流程圖萃 取 組 分溶 劑 與 萃 取組 分 分 離原 料預(yù) 處 理溶 劑 與 物 料混 合冷 卻微 波 萃 取過(guò) 濾濾 液溶 劑 六、微波萃取的方法與設(shè)備 目前報(bào)道的微波萃取方法一般目前報(bào)道的微波萃取方法一般有三種：常壓法、高壓法、連續(xù)流有三種：常壓法、高壓法、連續(xù)流動(dòng)法。而微波加熱體系有密閉式和動(dòng)法。而微波加熱體系有密閉式和敞開(kāi)式兩類(lèi)。敞開(kāi)式兩類(lèi)。 六、微波萃取的方法與設(shè)備 1.常壓

56、法常壓法 常壓法一般是指在敞開(kāi)容器中進(jìn)行微波萃常壓法一般是指在敞開(kāi)容器中進(jìn)行微波萃取的一種方法，其設(shè)備主要有三種。取的一種方法，其設(shè)備主要有三種。第一種第一種是直接使用普通家用微波爐或用微波爐改裝是直接使用普通家用微波爐或用微波爐改裝成的微波萃取設(shè)備成的微波萃取設(shè)備，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖間斷時(shí)間，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖間斷時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)微波輸出能量，目前國(guó)內(nèi)外大的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)微波輸出能量，目前國(guó)內(nèi)外大部分的研究都采用這種設(shè)備。部分的研究都采用這種設(shè)備。 六、微波萃取的方法與設(shè)備 第 二 種 是 美 國(guó)第 二 種 是 美 國(guó) C E M 公 司 和 意 大 利 的公 司 和 意 大 利 的Milestone公司生

57、產(chǎn)的適用于溶解、萃取和有公司生產(chǎn)的適用于溶解、萃取和有機(jī)合成的微波實(shí)驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)中科院深機(jī)合成的微波實(shí)驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)中科院深圳南方大恒公司和上海新科微波技術(shù)應(yīng)用研圳南方大恒公司和上海新科微波技術(shù)應(yīng)用研究所研制的究所研制的WK2000微波快速反應(yīng)系統(tǒng)和微波快速反應(yīng)系統(tǒng)和MK型光纖自動(dòng)控壓微波制樣系統(tǒng)屬于該型光纖自動(dòng)控壓微波制樣系統(tǒng)屬于該類(lèi)產(chǎn)品的仿制國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。類(lèi)產(chǎn)品的仿制國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。 六、微波萃取的方法與設(shè)備 第三種是上海三元生物應(yīng)用技術(shù)有限公第三種是上海三元生物應(yīng)用技術(shù)有限公司的司的MEI 3L和和MEI 10L型實(shí)驗(yàn)微波萃取型實(shí)驗(yàn)微波萃取器。四川大學(xué)五線(xiàn)電系也開(kāi)發(fā)了器。四川大學(xué)五線(xiàn)電系也開(kāi)

58、發(fā)了MCL系系列的微波功率連續(xù)可調(diào)型微波爐，常壓微列的微波功率連續(xù)可調(diào)型微波爐，常壓微波回流裝置如圖所示。波回流裝置如圖所示。 六、微波萃取的方法與設(shè)備 16524378常壓微波回流裝置示意圖常壓微波回流裝置示意圖1.微波爐微波爐 2.瓶架瓶架 3.蒸餾瓶蒸餾瓶 4.攪拌器攪拌器 5. 銅管銅管6. 冷凝管冷凝管 7.開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 8.控制面板控制面板 六、微波萃取的方法與設(shè)備 2. 高壓法高壓法 高壓法是高壓法是使用密閉萃取罐使用密閉萃取罐的微波萃取法，其優(yōu)點(diǎn)是萃的微波萃取法，其優(yōu)點(diǎn)是萃取時(shí)間短，試劑消耗少，這種方法是目前報(bào)道最多的一取時(shí)間短，試劑消耗少，這種方法是目前報(bào)道最多的一種方法。高壓法

59、的裝置一般要求為帶有功率選擇，有控種方法。高壓法的裝置一般要求為帶有功率選擇，有控制溫度、壓力和時(shí)間附件的微波制樣設(shè)備。一般由制溫度、壓力和時(shí)間附件的微波制樣設(shè)備。一般由聚四聚四氟乙烯材料氟乙烯材料制成專(zhuān)用密閉容器作為萃取罐制成專(zhuān)用密閉容器作為萃取罐,它能允許微它能允許微波自由通過(guò)、耐高溫高壓且不與溶劑反應(yīng)。波自由通過(guò)、耐高溫高壓且不與溶劑反應(yīng)。 六、微波萃取的方法與設(shè)備 微波源萃 取 腔微 波 諧 振 腔出 料 系 統(tǒng)微波源控 制 系 統(tǒng)進(jìn) 料 系 統(tǒng)圖圖4 4 萃取罐結(jié)構(gòu)圖萃取罐結(jié)構(gòu)圖 六、微波萃取的方法與設(shè)備 微波萃取罐結(jié)構(gòu)組成：內(nèi)萃取微波萃取罐結(jié)構(gòu)組成：內(nèi)萃取腔、進(jìn)液口、回流口、攪拌裝

60、置腔、進(jìn)液口、回流口、攪拌裝置、微波加熱腔、排料裝置、微波、微波加熱腔、排料裝置、微波源、微波抑制器。源、微波抑制器。 表表1 1微波萃取罐主要技術(shù)參數(shù)微波萃取罐主要技術(shù)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)參數(shù)ABABABAB罐體容量0.1m30.5m31m33m3使用容量0.050.08m30.30.4m30.50.8m31.52.5m3微波功率24KW1020KW3040KW5080KW溫度范圍2070207020702070萃取時(shí)間10180min10150min10150min10180min溶液性質(zhì)水 任意水 任意水 任意水 任意六、微波萃取的方法與設(shè)備 六、微波萃取的方法與設(shè)備 3. 連續(xù)流動(dòng)法連續(xù)流動(dòng)法