Gewürze Mikrowelle Extraktion Tank

Prinzipien und Mechanismen der Mikrowellenextraktion

Das Prinzip der Mikrowellenextraktion besteht darin, dass der Unterschied in der Absorptionskapazität der Mikrowelle dazu führt, dass bestimmte Bereiche des Substrats oder bestimmte Komponenten des Extraktionssystems selektiv erhitzt werden, so dass die extrahierte Substanz vom Substrat oder dem System getrennt wird und in ein Extraktionsmittel mit einer kleineren dielektrischen Konstante und relativ schlechter Mikrowellenabsorptionskapazität eintritt; Die Mikrowellenextraktion hat einfache Ausrüstung, breite Anwendungsbereiche, hohe Extraktionseffizienz, gute Reproduzierbarkeit, Zeitersparnis, Einsparung von Reagenzien und geringe Verschmutzung. Derzeit wird es neben der Vorbehandlung von Umweltproben in den Bereichen Biochemie, Lebensmittel, industrielle Analyse und Extraktion von natürlichen Produkten verwendet.

Der Mikrowellenextraktionsmechanismus kann aus den folgenden3Ein Aspekt zur Analyse:

① Der Mikrowellenstrahlungsprozess ist der Prozess, bei dem hochfrequente elektromagnetische Wellen das Extraktionsmedium durchdringen, um die Mikroröhre und das Drüsensystem im Inneren des Materials zu erreichen. Durch die Absorption von Mikrowellenenergie steigt die Temperatur innerhalb der Zelle schnell an, wodurch der Druck innerhalb der Zelle die Fähigkeit übersteigt, die Zellwand zu expandieren, was dazu führt, dass die Zelle bricht, dass die Wirkstoffe in ihr frei fließen und sich bei niedrigeren Temperaturen in dem Extraktionsmedium lösen. Durch weitere Filtration und Trennung wird der gewünschte Extrakt erhalten.

Das durch Mikrowellen erzeugte elektromagnetische Feld beschleunigt die Geschwindigkeit der Verbreitung der Moleküle der extrahierten Komponente vom Inneren des Feststoffs zur Feststoff-Flüssigkeitsschnittstelle. Beim Einsatz von Wasser als Lösungsmittel verwandelt sich beispielsweise das Wassermolekül unter der Wirkung eines Mikrowellenfelds von einem hohen Drehungszustand in einen angeregten Zustand, ein instabiler Zustand mit hoher Energie. Zu diesem Zeitpunkt verdampft das Wassermolekül entweder, um die Antriebskraft der Extraktionskomponente zu verstärken, oder freisetzt seine überschüssige Energie zurück in den Grundzustand, die freigegebene Energie wird an die Moleküle anderer Substanzen weitergegeben, um ihre Wärmebewegung zu beschleunigen, wodurch die Zeit verkürzt wird, die die Moleküle der Extraktionskomponente von der Feststoffinnenseite auf die Feststoffgrenzfläche verbreiten, was die Extraktionsgeschwindigkeit mehrmals erhöht und die Extraktionstemperatur senkt, um die Qualität des Extrakts zu maximieren.

Da die Frequenz der Mikrowelle mit der Frequenz der Moleküldrehung verbunden ist, ist die Mikrowellenenergie eine Art nicht-ionisierter Strahlenergie, die durch die Ionenmigration und die Rotation des Dipoles verursacht wird, wenn es auf Moleküle wirkt, kann die Rotationsbewegung des Moleküls gefördert werden, wenn das Molekül eine bestimmte Polarität hat, kann es unter der Wirkung des Mikrowellenfelds eine momentane Polarisierung erzeugen und24．5Milliarden Mal/SDie Geschwindigkeit der Polaritätswandlung, wodurch die SchlüsselReibung und Kollision zwischen Vibrationen, Rißen und Partikeln und die schnelle Erzeugung von erheblichen Mengen an Wärmeenergie, die dazu führen, dass Zellen zerbrechen, so dass Zellflüssigkeiten überschütten und sich in Lösungsmittel ausbreitenBei der Mikrowellenextraktion können Unterschiede in der Mikrowellenabsorptionsfähigkeit dazu führen, dass bestimmte Bereiche des Substanzes oder bestimmte Komponenten des Extraktionssystems selektiv erhitzt werden, wodurch das extrahierte Material aus dem Substanz oder dem System getrennt wird und in ein Extraktionslösungsmittel mit einer kleineren dielektrischen Konstante und einer relativ schlechten Mikrowellenabsorptionsfähigkeit gelangt.

Merkmale und Anwendungen der Mikrowellenextraktion

Mikrowelle ist eine Wellenlänge von 1-1000 mmDie Frequenz ist in300～300000MHzElektromagnetische Wellen. Sie liegt zwischen Infrarot und Radiowellen. Die Akkumulation und Penetration von Energie im herkömmlichen Extraktionsprozess erfolgt unregelmäßig,schlechte Selektivität der Extraktion. Eine begrenzte Selektivität kann nur durch Änderung der Eigenschaften des Lösungsmittels oder Verlängerung der Extraktionszeit des Lösungsmittels erreicht werden.,Ersteres durch gleichzeitige Einschränkung der Löslichkeit und der Diffusionskoeffizienten,Die Auswahl ist eng.;Letzteres reduziert die Extraktionseffizienz und -geschwindigkeit erheblich.

Mikrowellenheizung hat aufgrund ihrer Besonderheiten folgende Merkmale und verwandte Anwendungen:

Hohe Selektivität, da die Mikrowelle nur die polaren Moleküle selektiv erhitzt, kann der gesamte Extraktionsprozess durch die Mikrowellenstrahlung das Medium durchdringen und das Innere des Materials erreichen, so dass die Temperatur im Inneren der Matrix schnell steigt und die Löslichkeit der Extraktionsmittel im Medium erhöht, dann beschleunigt die Mikrowelle das erzeugte elektromagnetische Feld die Verbreitung des Zielobjekts in das Lösungsmittel, daher hat die aktive Komponente des natürlichen Produkts eine starke selektive Lösung, je stärker die Polarität der aktiven Komponenten ist, desto höher ist die Selektivität.Der Kern des Mikrowellenextraktionsprozesses ist ein serieller Kontrollprozess für die Absorption und Diffusion.Die schnelle Absorption und die langsame Diffusion bestimmen die Geschwindigkeit des Extraktionsprozesses. Viele Menschen beschreiben den Mikrowellen-unterstützten Verstärkungsextraktionsprozess auf die Mikrowelle, die zu Zellbruch führt, und in der Tat verstärkt Zellbruch hauptsächlich die Diffusion von Wirkstoffen. Bei anderen unveränderlichen Mengenfällen erhöht sich die Extraktionskonzentration mit der Erhöhung der Extraktionszeit und der Mikrowellenleistung, d. h. die Absorptionsmenge erhöht sich, und die Absorptionsmenge zunimmt zunächst schnell mit der Zeit und neigt anschließend zur unveränderlichen Erhöhung mit der Zeit; Die Absorptionsmenge steigt mit zunehmender Mikrowellenleistung. Darüber hinaus erhält polare molekulare Substanz mehr Energie als nicht-polare molekulare Substanz, wenn die Verschiebungspolarisierung gleich ist oder die relative Verschiebungspolarisierung vernachlässigt wird, und die Mikrowelle ist effektiver bei der Extraktion polarer molekularer Substanz. Jiu Shuqing erwähnt, dass im Vergleich zu den herkömmlichen Lösungsmittelextraktionsmethoden die Mikrowellentechnologie die Farbstoffe aus roten Blumen extrahiert. Es hat zeitsparende und einfache Bedienung und eine hohe Farbstoffextraktionsrate; Mit einer Methode in Kombination mit Mikrowellenbrecherzellen und Lösungsmittelextraktion extrahieren Sie das Gewebe von Alpine Rhinestones, das Medikament nach einer 1-minütigen Mikrowellenbehandlung extrahieren Sie unter Raumtemperatur.10Minuten, kann das rote Tinosin vollständig extrahiert werden, im Vergleich zu den herkömmlichen Extraktionsmethoden hat das erste die Vorteile einer kurzen Zeit, keine Erwärmung, weniger Verunreinigungen in der Extraktionsflüssigkeit; Anwendungen wie die Mikrowellenextraktion von Gesamtflavonen und Gergens in Gergen zeigen, dass die Extraktionseffizienz deutlich verbessert wird, die Extraktionszeit deutlich verkürzt wird und die Wirkstoffe deutlich verbessert werden; Die Verwendung von Mikrowelle-Extraktionstechnik zur Extraktion von Hawthorn Poly-Zucker, die Ergebnisse zeigen, dass die Extraktionsrate kann durch die traditionelle Extraktionsmethode10．05% erhöht auf16．07% und die Extraktionszeit3 StundenVerkürzen auf20 MinutenDie Verwendung von Mikrowellenextraktionstechnik zur Extraktion von Autovorgängerzucker und der Vergleich mit der Wasserextraktion zeigt, dass die Extraktionszeit jeweils65 Jahreund30 MinutenDie Extraktionsrate beträgt jeweils1．867Prozent,1．764% ist die kürzeste Extraktionszeit des sichtbaren Mikrowellenextraktionsverfahrens und die Selektivität des Zielobjekts ist die höchste Extraktionsrate. Ethanol als Lösungsmittel für die Extraktion von Totalflavon durch die Auswirkungen der Extraktionszeit, der Mikrowellenleistung, der Ethanolkonzentration, des Feststoffverhältnisses und der Extraktionstemperatur auf die Extraktionsrate von Totalflavon zeigt, dass die Extraktionsrate von Totalflavon durch Mikrowellen93．2% höher als herkömmliche Wärmeextraktion17．4Prozent.

2. hohe Effizienz In der gleichen Objektextraktion dauert die Verwendung der herkömmlichen Methode mehrere Stunden bis ein Dutzend Stunden, während die Mikrowellenextraktion nur ein paar Sekunden bis Minuten dauert, und die Zielkomponentenextraktionsrate ist höher, siehe, die Mikrowellenextraktionsrate hat sich um Dutzende bis Hunderte oder sogar Tausende Male verbessert, was die Extraktionszeit erheblich verkürzt. Vergleichliche Testergebnisse zeigen, dass im Vergleich zu der Lösungsmittel-Immersion-Methode, Mikrowelle-Methode extrahiert die Extraktionszeit der Farbstoffe in roten Blüten20 StundenReduzieren auf30 sDer Farbstoffgehalt nähert sich und die Extraktionsrate verbessert; Diese Methode hat einen großen Vorteil im Vergleich zu der herkömmlichen Extraktionsmethode, die sich hauptsächlich in der Einsparung von Extraktionszeit und der Verbesserung der Chlorophyl-Extraktionsrate des Produkts gegenüber den herkömmlichen Extraktionsmethoden ausdrückt.20％左右。

Die Mikrowellenextraktion ist aufgrund der kleineren Mikrowellenleistung und der kurzen Strahlungszeit ein Dutzendel oder sogar Hunderte oder sogar Tausende des Energieverbrauchs der herkömmlichen Methode. Dies liegt daran, dass die Mikrowelle-Immersion den Feststoff-Immersionsprozess deutlich verstärken kann und seine Immersionseffizienz viel höher ist als die Immersionseffizienz herkömmlicher Methoden. Auf der anderen Seite kann es aufgrund der geringeren Einschränkung der Lösungsmittelaffinität mehr Lösungsmittel zur Auswahl haben und gleichzeitig die Verwendung von ungiftigen oder geringgiftigen Lösungsmitteln reduzieren. Daraus ergibt sich, dass diese Technologie den Verbrauch und den Energieverbrauch spart und grün ist. Die Extraktion von Bärenfruchtsäure mit Mikrowellentechnologie verkürzt die Extraktionszeit erheblich, spart Lösungsmittel und erzielt eine höhere Extraktionsrate in den Schlussfolgerungen: Mikrowellenextraktion und Rückflussextraktion extrahieren frischen Ingwer, extrahieren6-Der Gehalt an Gingerol ist ähnlich, aber im Ingwer-Extrakt mit Mikrowellenextraktion6-Gingerol Reinheit ist hoch, und die Verwendung von Rückflussextraktion Extraktion dauert lange, niedrige Effizienz, Betrieb Schwierigkeiten, erhalten Ingwer Extrakt6-Die Reinheit von Gingerol ist niedrig und es gibt viele Verunreinigungen. Die Mikrowellenextraktionsmethode ist in Bezug auf die Extraktionseffizienz und die Energieeinsparung besser als die Rückflussextraktionsmethode.

Konventionelle Heizung, um die Heizgeschwindigkeit zu erhöhen, muss die Heiztemperatur erhöht werden, was leicht das äußerfokale endogene Phänomen erzeugt. Alle Teile von Objekten, die mit Mikrowellen erhitzt werden, können in der Regel gleichmäßig elektromagnetische Wellen durchdringen und Wärme erzeugen, so dass sich die Gleichmäßigkeit erheblich verbessert.