Tanque de extracción por microondas de condimentos

Principios y mecanismos de la extracción por microondas

El principio de la extracción por microondas es que en el campo de microondas, la diferencia en la capacidad de absorción de microondas hace que ciertas áreas de la sustancia de la matriz o ciertos componentes del sistema de extracción se calienten selectivamente, lo que hace que la sustancia extraída se separe de la matriz o sistema y entre en un agente de extracción con una pequeña constante dieléctrica y una capacidad de absorción relativamente pobre de microondas; La extracción por microondas tiene las características de equipos simples, amplia gama de aplicaciones, alta eficiencia de extracción, buena reproducibilidad, ahorro de tiempo, ahorro de reactivos y pequeña contaminación. En la actualidad, además de utilizarse principalmente para el pretratamiento de muestras ambientales, también se utiliza en bioquímica, alimentos, análisis industriales y extracción de productos naturales.

El mecanismo de extracción por microondas se puede extraer de los siguientes aspectos:3Análisis de varios aspectos:

① el proceso de radiación de microondas es el proceso en el que las ondas electromagnéticas de alta frecuencia penetran en el medio de extracción hasta el haz de microtubulos y el sistema celular adenocítico en el interior del material. Debido a la absorción de la energía de microondas, la temperatura en el interior de la célula aumentará rápidamente, lo que hará que la presión en el interior de la célula supere la capacidad que puede soportar la expansión de la pared celular, lo que dará lugar a la ruptura de la célula, donde los ingredientes activos fluyen libremente y se disuelven en el medio de extracción a temperaturas más bajas. A través de una mayor filtración y separación, se puede obtener el extracto necesario.

② el campo electromagnético generado por las microondas puede acelerar la velocidad de difusión de las moléculas de los componentes extraídos del Interior del sólido a la interfaz sólido - líquido. Por ejemplo, cuando se utiliza agua como disolvente, bajo la acción de un campo de microondas, las moléculas de agua cambian de un Estado de rotación de alta velocidad a un Estado emocionado, que es un Estado inestable de alta energía. En este momento, las moléculas de agua o se evaporan para fortalecer la fuerza motriz de los componentes de extracción, o liberan su propio exceso de energía para volver al Estado del suelo, la energía liberada se transmitirá a las moléculas de otras sustancias para acelerar su movimiento térmico, reduciendo así el tiempo de difusión de las moléculas de los componentes de extracción del interior del sólido a la interfaz sólido - líquido, lo que resulta en multiplicar la tasa de extracción y reducir la temperatura de extracción para garantizar al máximo la calidad del extracto.

③ debido a que la frecuencia de las microondas está relacionada con la frecuencia de la rotación molecular, la energía de microondas es una energía de radiación no ionizante causada por la migración de iones y la rotación de dipolos. cuando actúa sobre las moléculas, puede promover el Movimiento de rotación de las moléculas. si las moléculas tienen cierta polaridad, pueden producir polarización instantánea bajo la acción del campo de microondas y24.5100 millones de vecessLa velocidad hace un movimiento de transformación polar, lo que produce una tecla.Vibraciones, desgarros y fricciones y colisiones entre partículas, y la rápida generación de una gran cantidad de energía térmica, impulsa la ruptura celular, hace que el líquido celular se desborde y se extienda al disolventeEn la extracción por microondas, la diferencia en la capacidad de absorción por microondas permite calentar selectivamente ciertas áreas de la sustancia de la matriz o ciertos componentes del sistema de extracción, lo que permite que la sustancia extraída se separe de la matriz o sistema y entre en un disolvente de extracción con una constante dieléctrica pequeña y una capacidad de absorción por microondas relativamente pobre.

Características y aplicaciones relacionadas de la extracción por microondas

Las microondas se refieren a una longitud de onda de 1.1000mm, la frecuencia es300-.300000MHzOndas electromagnéticas. Está entre los rayos infrarrojos y las ondas de radio. El proceso de acumulación e infiltración de energía en el proceso de extracción tradicional se produce de manera irregular.,La selectividad de la extracción es pobre. La selectividad limitada solo se puede obtener cambiando la naturaleza del disolvente o alargando el tiempo de extracción del disolvente.,El primero está limitado por la capacidad de disolución y el coeficiente de difusión al mismo tiempo.,La superficie de selección es muy estrecha.V;Este último reduce considerablemente la eficiencia y la velocidad de extracción.

Debido a sus particularidades, el calentamiento por microondas tiene las siguientes características y aplicaciones relacionadas:

1. alta selectividad debido a que las microondas solo calentan selectivamente las moléculas polares, todo el proceso de extracción es penetrado por la radiación de microondas en el Medio y llega al interior del material, lo que hace que la temperatura interna del sustrato aumente rápidamente, aumentando la disolución de los componentes extraídos en el medio, y luego el campo electromagnético generado por las microondas acelera la difusión del objeto objetivo al disolvente, por lo que hay una fuerte disolución selectiva de los componentes activos de los productos naturales, cuanto más fuerte es la polar molecular de los ingredientes activos, mayor es la selectividad.El núcleo del proceso de extracción por microondas es un proceso de control en serie de desorción y difusión.La velocidad de desorción y difusión determina la velocidad del proceso de extracción. Muchas personas atribuyen el proceso de extracción intensiva asistida por microondas a la ruptura celular causada por microondas. de hecho, la ruptura celular fortalece principalmente la difusión de ingredientes activos. Cuando otras cantidades no cambian, la concentración de extracción aumenta con el aumento del tiempo de extracción y la Potencia de microondas, es decir, la cantidad de desorción aumenta, y la cantidad de desorción aumenta rápidamente con el aumento del tiempo al principio, y luego tiende a mantenerse sin cambios con el aumento del tiempo; La cantidad de desorción aumenta con el aumento de la Potencia de microondas. Además, en el campo de microondas, si la polarización de desplazamiento es la misma o la polarización de desplazamiento es relativamente insignificante, la materia Molecular polar obtiene más energía que la materia Molecular no polar, y la extracción de la materia Molecular Polar por microondas es más efectiva. Jiao shuqing mencionó que en comparación con el método tradicional de extracción con disolvente, la tecnología de microondas extrae pigmentos de las flores de ungüento de oveja de flores rojas, que tiene las características de ahorrar tiempo y fácil operación, alta tasa de extracción de pigmentos; La extracción de salidroside de los calli de Salix alpina se realiza mediante una combinación de crioclastos de microondas y extracción con disolvente. después de un minuto de tratamiento por microondas, el material medicinal se extrae en agua a temperatura ambiente.10En comparación con los métodos tradicionales de extracción, el primero tiene las ventajas de poco tiempo, sin calefacción y pocas impurezas en el líquido de extracción. Los resultados muestran que la eficiencia de extracción ha mejorado significativamente, el tiempo de extracción se ha reducido significativamente y la tasa de extracción de los ingredientes activos se ha mejorado significativamente. Los resultados muestran que la tasa de extracción puede ser extraída por el método tradicional de extracción.10.05Porcentaje elevado a16.07Mientras que el tiempo de extracción es3 horasAcortar a20 minutos; y otros usos de la tecnología de extracción por microondas para extraer el Polisacárido de qianzi y compararlo con la extracción de agua, los resultados muestran que el tiempo de extracción es65 años, y30 minutosY la tasa de extracción es1.867%,1.764Se puede ver que el tiempo de extracción del método de extracción por microondas es el más corto y la selectividad del objeto objetivo es la mayor tasa de extracción. El etanol se utiliza como disolvente para extraer los flavonoides totales de tuckahoe. a través de la influencia del tiempo de extracción, la Potencia de microondas, la concentración de etanol, la relación sólido - líquido y la temperatura de extracción en la tasa de extracción de los flavonoides totales de tuckahoe, los resultados muestran que la tasa de extracción de los flavonoides totales de tuckahoe asistidos por microondas es93.2Porcentaje superior al método tradicional de extracción por calentamiento17.4Por ciento.

2. la eficiencia en la extracción del mismo objeto, el uso de métodos tradicionales tarda entre horas y diez horas, mientras que la extracción por microondas se puede completar en solo unos segundos y minutos, y la tasa de extracción del componente objetivo es mayor, lo que demuestra que la tasa de extracción por microondas ha aumentado entre decenas y cientos de veces, o incluso miles de veces, lo que reduce considerablemente el tiempo de extracción. Los resultados de la prueba comparativa muestran que, en comparación con el método de extracción con disolvente, el tiempo de extracción de pigmentos de las flores de ungüento de oveja de flores rojas por microondas es de20 horasReducir a30 segundosEl contenido de pigmentos es cercano y la tasa de extracción ha aumentado; Se menciona que este método tiene una gran superioridad en comparación con el método de extracción tradicional, que se manifiesta principalmente en el ahorro de tiempo de extracción y la mejora de la tasa de extracción de clorofila del producto en comparación con el método de extracción tradicional.20％左右。

3. las ventajas del ahorro de materiales, el ahorro de energía y la protección del medio ambiente la extracción por microondas es una décima parte del consumo de energía de los métodos tradicionales, incluso cientos o incluso miles de partes, debido a su pequeña potencia de microondas y corto tiempo de radiación. Esto se debe a que la inmersión por microondas puede fortalecer significativamente el proceso de inmersión sólida - líquida, y su eficiencia de inmersión es mucho mayor que la eficiencia de inmersión de los métodos tradicionales. Por otro lado, debido a que está menos limitado por la afinidad del disolvente, hay más disolventes disponibles para elegir, lo que también puede reducir su cantidad al mismo tiempo que elige disolventes no tóxicos o poco tóxicos. Se puede ver que la tecnología ahorra materiales y consumo de energía, y también es verde y respetuosa con el medio ambiente. La extracción de ácido ursólico con tecnología de microondas acorta en gran medida el tiempo de extracción, ahorra disolventes y obtiene una alta tasa de extracción. se obtienen conclusiones: extracción por microondas y extracción de retorno para extraer jengibre fresco.6 -El contenido de jengibre es similar, pero en el extracto de jengibre obtenido por extracción por microondas6 -La pureza del jengibre es muy alta, mientras que el método de extracción de retorno tarda mucho tiempo, es ineficiente y la operación es problemática.6 -La pureza del jengibre es muy baja y hay muchas impurezas. Muestra que el método de extracción por microondas es mejor que el método de extracción por retorno en términos de eficiencia de extracción y ahorro de energía.

4. el calentamiento es uniforme y convencional. para aumentar la velocidad de calentamiento, es necesario aumentar la temperatura de calentamiento, que es propensa al fenómeno endógeno del coque externo. Las ondas electromagnéticas generalmente penetran uniformemente en todas las partes de los objetos calentados por microondas, produciendo calor, por lo que la uniformidad mejora considerablemente.