(4)非热特性微波在低温或常温下可以达到以往在高温状态下才能完成的效果,实现了低温灭菌。在微波交变电磁场的作用下,微生物体内的极性水分子会陕速转向及定向排列、撕裂和相互摩擦,导致电容性细胞膜结构破裂或者细胞分子间氢键松弛,使得细胞的生存环境遭到严重破坏,以致细胞死亡。
微波萃取的原理是:在微波电磁场中,高频电磁波穿透萃取介质,到达物料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,细胞内部温度迅速上升,压力增大,细胞壁发生膨胀乃至破裂,这样细胞内有效成分可以自由流出,在较低的温度条件下被萃取介质捕获并溶解,再通过进一步过滤和分离,即可获得萃取物料。另一方面,微波所产生的电磁场,加快了被萃取成分从物料表面向萃取溶剂界面扩散速率。在微波场中,极性溶剂如水分子高速转动成为激发态,这是一种高能量不稳定状态,或者水分子汽化,加大萃取组分的驱动力,或者水分子本身释放能量回到基态,所释放的能量传递给其他物质分子,加速其热运动,缩短萃取组分从物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间,从而提高萃取速率,同时还降低了萃取温度,最大限度保证萃取的质量。也可解释为,当微波能作用于分子上时,促进了分子的转动运动,若分子具有一定的极性,便在微波电磁场作用下产生瞬时极化,并以24.5亿次/s的速度做极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞,促进分子活性部分(极性部分)更好地接触和反应,同时迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出来并扩散到溶剂中。
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