微波萃取設(shè)備原理
微波萃取設(shè)備，也就是我們常說的微波提取設(shè)備，是指用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑，將所需化合物從樣品基體中分離，進(jìn)入溶劑中的一種微波設(shè)備。這種設(shè)備已廣泛應(yīng)用于食品、生物樣品及環(huán)境樣品的分析與提取，并逐漸朝工業(yè)化的方向發(fā)展。
一、微波萃取設(shè)備的機(jī)理：
微波是頻率在300MHZ至300GHZ之間的電磁波，它具有波動(dòng)性、高頻性、熱特性和非熱特性四大基本特性。常用的微波頻率為2450MHZ。微波加熱是利用被加熱物質(zhì)的極性分子（如H2O、CH2Cl2等）在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向及定向排列，從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦而發(fā)熱。傳統(tǒng)加熱法的熱傳遞公式為：熱源→器皿→樣品，因而能量傳遞效率受到了制約。微波加熱則是能量直接作用于被加熱物質(zhì)，其模式為：熱源→樣品→器皿。空氣及容器對(duì)微波基本上不吸收和反射，從根本上保證了能量的快速傳導(dǎo)和充分利用。
微波可選擇性加熱不同極性分子和不同分子的極性部分，從而使其從中分離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差的溶劑中，從而有效成分被提取。
二、 微波萃取設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：
1、加熱均勻，且熱效率較高。微波萃取時(shí)沒有高溫?zé)嵩矗蚨上郎囟忍荻?，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??；
2、試劑用量少，節(jié)能，污染?。?/span>
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(yù)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(shí)。與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比，可節(jié)省50％~90％的時(shí)間；
6、微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響，回收率較高；
7、 微波萃取的選擇性較好。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，因而可使目標(biāo)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；
三、影響微波萃取設(shè)備的因素：
1.破碎度：與傳統(tǒng)提取方法一樣，被提取物經(jīng)過適當(dāng)破碎，可以增大接觸面積，有利于萃取過程的進(jìn)行。
2.分子極性：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，則比較容易擴(kuò)散。在天然產(chǎn)物中，完全非極性的分子是比較少的，物質(zhì)的分子或多或少會(huì)存在一定的極性，絕大多數(shù)天然產(chǎn)物的分子都會(huì)受到微波電磁場(chǎng)的作用，因而均可用微波來協(xié)助提取。
3.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，若溶劑選用不當(dāng)，則不一定能獲得理想的提取效果。
4.濃度差：濃度差是被提取組分?jǐn)U散與傳質(zhì)的前提，沒有濃度差或濃度差很小，提取過程就不能進(jìn)行。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程。
5.溫度：在微波提取過程中，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)提取工藝過程中的一樣高。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而發(fā)生破壞的危險(xiǎn)，并可降低能耗。
6.攪拌：在微波萃取過程中,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,且微波可加快溶質(zhì)組分在固體內(nèi)部的遷移速度,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。
因此，在使用時(shí)要注意幾點(diǎn)：①被提取物需經(jīng)適當(dāng)粉碎；②必須存在一定的濃度差；③選用適當(dāng)?shù)娜軇?；④保持一定的溫度；⑤給予提取過程一定的時(shí)間；⑥適當(dāng)?shù)臄嚢琛?
微波萃取設(shè)備提取的成分已涉及生物堿類、蒽醌類、黃酮類、皂苷類、多糖、揮發(fā)油、色素等，并慢慢有用于中試生產(chǎn)的設(shè)備出現(xiàn)：一為微波提取罐；另一類為連續(xù)微波萃取設(shè)備。我們相信，一旦這些設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)，必將對(duì)食品、香料業(yè)、傳統(tǒng)制藥業(yè)帶來沖擊，并加速他們的發(fā)展！
