微波萃取設備是利用微波強烈的熱效應和非熱效應——具有選擇性高、操作時間短、溶劑消耗量少、成分得率高、不產生噪音、適合于熱不穩(wěn)定成分且能在短時間內殺滅植物中的水解酶等優(yōu)點,在藥材提取中有良好的應用前景。
對傳統(tǒng)的藥材提取技術進行改革,一直是科技工作者關注的熱點領域。利用外場(電場、磁場、超聲波、微波等)強化和輔助提取過程,是近年來發(fā)展的新技術。微波萃取是Ganzler于1986年提出的利用微波能進行萃取的方法。微波萃取設備的原理和特點:微波是頻率在300MHz~300GHz,即波長在1mm~1m之間的電磁波。微波以直線方式傳播,并具有反射、折射、衍射等光學特性;微波遇到金屬會被反射,但遇到非金屬物質則能穿透或被吸收。
微波萃取主要是利用微波強烈的熱效應:被加熱物質的極性分子在微波場中快速轉向及定向排列、撕裂和相互摩擦,從而產生強烈的熱效應。傳統(tǒng)的加熱方式中,容器壁大多由熱的不良導體制成,熱由器壁傳導到溶液內部需要時間;另外,因液體表面的氣化,對流傳熱形成內外的溫度梯度,僅一小部分液體與外界溫度相當。相反,微波加熱是一個內部加熱過程,它不同于普通的外加熱方式將熱量由外向內傳遞,而是同時直接作用于內部和外部的介質分子,是整個物料同時被加熱,即“體加熱”過程。因此,微波萃取設備克服了傳統(tǒng)的傳導式加熱方法—溫度上升慢的缺點,保證了能量的快速傳導和充分利用。微波加熱過程實質上是介質分子獲得微波能并轉化為熱能的過程,介質在微波場中的行為已有詳細論述。