固体饮料灭菌浅析一下微波萃取的机理

固体饮料灭菌微波萃取（MAE）是一种利用电磁场将固体或半固态材料中的有机物从基体中有效分离出来，并保持分析对象原有的化合物状态的一种分离方法。微波是指频率在300兆赫至300兆赫之间的电磁波。

固体饮料灭菌微波萃取的机理可以从以下三个方面进行分析

① 微波辐射是高频电磁波穿透萃取介质，到达物质内部的微管和腺体系统的过程。由于吸收了微波能量，电池内的温度会迅速上升，使电池内的压力超过了细胞壁膨胀的能力。结果，细胞破裂，其中的活性成分自由流出，在较低的温度下溶解在萃取介质中。通过进一步过滤和分离，可以得到所需的提取物。

② 微波产生的电磁场可以加速萃取组分分子从固体到固液界面的扩散速率。例如，当水作为溶剂时，在微波场的作用下，水分子从高速旋转状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时，水分子要么蒸发以增强提取成分的驱动力，要么将自身多余的能量释放回基态。释放出来的能量将传递给其他物质的分子，加速它们的热运动，从而缩短萃取组分分子从固体向固液界面扩散的时间。结果表明，提取率可提高数倍，并可降低提取温度，以保证提取物的质量。

③ 由于微波的频率与分子的旋转频率有关，微波能是一种由离子迁移和偶极子旋转引起的非电离辐射能。当它作用于分子时，能促进分子的旋转运动。如果分子具有一定的极性，在微波场的作用下会产生瞬时极化，并以24.5亿次/秒的速度发生极性变化，并迅速产生大量的热能，使细胞破裂，细胞液溢出扩散到溶剂中。在微波萃取中，微波吸收能力的差异会使萃取体系中的基体材料或某些组分的某些区域被选择性加热，使提取的物质从基体或体系中分离，进入介电常数低、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。