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연대시 지부구 초옥로 25-2호
연대 호명 마이크로파 설비 유한회사
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마이크로파 추출의 원리, 기능
마이크로웨이브 추출의 원리는 마이크로웨이브장에서 마이크로웨이브 흡수 능력의 차이로 인해 기체 물질의 일부 영역 또는 추출 체계 중의 일부 성분이 선택적으로 가열되어 추출된 물질이 기체 또는 체계에서 분리되어 개전 상수가 비교적 작고 마이크로웨이브 흡수 능력이 상대적으로 떨어지는 추출제에 진입하게 하는 것이다.마이크로파 추출은 설비가 간단하고 적용 범위가 넓으며 추출 효율이 높고 재현성이 좋으며 시간을 절약하고 시약을 절약하며 오염이 적다는 특징을 가지고 있다.현재는 주로 환경 시료 예처리 외에 생화학, 식품, 공업 분석과 천연 산물 추출 등의 분야에 사용되고 있다.
마이크로파 추출의 기능은 다음과 같다3다음과 같은 측면에서 분석합니다.
① 마이크로파 복사 과정은 고주파 전자파가 추출 매체를 관통하여 재료 내부의 마이크로파이프 빔과 선포 시스템에 도달하는 과정이다.마이크로파 에너지를 흡수했기 때문에 세포 내부의 온도가 빠르게 상승하여 세포 내부의 압력이 세포벽의 팽창으로 감당할 수 있는 능력을 초과하게 되고, 그 결과 세포가 파열되어 그 안의 유효성분이 자유롭게 유출되어 낮은 온도에서 추출 매체에 용해된다.추가 필터링 및 분리를 통해 필요한 추출물을 얻을 수 있습니다.
② 마이크로파에서 발생하는 전자장은 추출된 분자가 고체 내부에서 고액 계면으로 확산되는 속도를 가속화한다.예를 들어, 물을 용매로 사용할 때 마이크로파장의 작용하에 물 분자는 고속 회전 상태에서 자극 상태로 바뀌는데, 이는 고에너지의 불안정 상태이다.이때 물 분자 또는 기화는 추출 성분의 구동력을 강화하거나 자신의 여분의 에너지를 방출하여 기본 상태로 돌아가고, 방출된 에너지는 다른 물질의 분자에게 전달되어 그 열운동을 가속화함으로써 추출 성분의 분자가 고체 내부에서 고액 계면으로 확산되는 시간을 단축시키고, 그 결과 추출 속도를 몇 배 높이며, 추출 온도를 낮추어 추출물의 질을 최대한 보장할 수 있다.
③ 마이크로파의 주파수는 분자가 회전하는 주파수와 관련되기 때문에 마이크로파 에너지는 이온의 이동과 짝극자의 회전으로 분자 운동을 일으키는 비이온화 방사능이다. 분자에 작용할 때 분자의 회전운동을 촉진할 수 있다. 분자가 일정한 극성을 가지면 마이크로파장의 작용으로 순간극화를 일으킬 수 있다.24.5억회/s의 속도는 극성 변환 운동을 하여 키의진동, 파열, 입자 간의 마찰과 충돌, 그리고 대량의 열에너지를 신속하게 생성하여 세포를 파열시키고 세포액을 넘쳐 용매로 확산시킨다.마이크로웨이브 추출에서 마이크로웨이브 흡수 능력의 차이는 기체 물질의 일부 영역 또는 추출 체계의 일부 성분을 선택적으로 가열하여 추출된 물질을 기체 또는 체계에서 분리하여 비교적 작은 개전 상수를 가지고 마이크로웨이브 흡수 능력이 상대적으로 떨어지는 추출 용제로 진입시킬 수 있다.
마이크로파 추출의 특징과 관련 응용
마이크로웨이브는 파장이 1 ~1000mm, 빈도는300~300000MHz의의 전자파.그것은 적외선과 무선 전파 사이에 있다.전통적인 추출 과정 중의 에너지의 누적과 침투 과정은 무규칙적인 방식으로 발생한다,추출의 선택성이 떨어진다.제한된 선택성은 용제의 성질을 바꾸거나 용제 추출 시간을 연장해서만 얻을 수 있다,전자는 용해 능력과 확산 계수의 제한을 동시에 받기 때문에,선택 폭이 좁습니다.;후자는 추출 효율과 속도를 크게 떨어뜨렸다.
마이크로파 가열은 그 특수성 때문에 다음과 같은 특징과 관련 응용을 가지고 있다.
1. 고선택성은 마이크로파가 극성 분자에게만 선택적으로 가열하기 때문에 전체 추출 과정은 마이크로파 복사가 매체를 관통하여 재료의 내부에 도달하여 기질 내부의 온도를 빠르게 상승시키고 추출 성분의 매체에서의 용해도를 증가시킨다. 그 다음에 마이크로파가 발생하는 전자장에서 목표물이 용제로 확산되는 것을 가속화시킨다. 따라서 천연 산물의 활성 성분은 선택적으로 용해된다. 활성 분자는 극성이 강할수록 선택성이 높다.마이크로파 추출 과정의 핵심은 해흡과 확산의 직렬 제어 과정이다, 해흡과 확산의 속도가 추출 과정의 속도를 결정한다.많은 사람들이 마이크로파 보조 강화 추출 과정을 마이크로파로 인한 세포 파열로 귀결하는데, 실제로 세포 파열은 주로 유효 성분의 확산을 강화한다.다른 양이 변하지 않는 상황에서 추출 시간과 마이크로파 출력이 증가함에 따라 추출 농도가 증가한다. 즉 해흡량이 증가한다. 그리고 시작할 때 해흡량은 시간의 증가에 따라 신속하게 증가하고 그 다음에 시간의 증가에 따라 변하지 않는다.해흡량은 마이크로파 출력이 증가함에 따라 증가한다.또한 마이크로파장에서 변위 극화가 같거나 변위 극화가 상대적으로 전향 극화를 무시하면 극성 분자 물질은 비극성 분자 물질보다 더 많은 에너지를 얻고, 마이크로파는 극성 분자 물질의 추출에 더 효과적이다.자오수칭은 전통적인 용제 침출법에 비해 마이크로파 기술로 붉은 꽃 양제갑화 중의 색소를 추출한다고 언급했다. 시간을 절약하고 조작이 편리하며 색소 추출률이 높은 특징을 가지고 있다.등 마이크로파 파세포와 용제 추출을 결합한 방법으로 고산 홍경천 상처조직 중 홍경천신을 추출하여 약재를 1분 마이크로파 처리한 후 실온에서 물에 들어가 추출한다10분, 홍경천신을 충분히 추출할 수 있으며, 전통적인 추출 방법에 비해 전자는 시간이 짧고, 가열할 필요가 없으며, 추출액 중 불순물이 적다는 등의 장점이 있다;등 마이크로파를 응용하여 칡뿌리의 총플라보노이드, 칡소를 추출한 결과 추출효률이 뚜렷이 제고되고 추출시간이 뚜렷이 단축되였으며 유효성분의 득률이 뚜렷이 제고되였다.등 마이크로파 추출 기술을 이용해 산사다당을 추출한 결과 추출률은 기존 추출법의10.05% 증가16.07% 와 추출 시간은3시간다음으로 단축20분; 등 마이크로파 추출 기술을 이용하여 차전자다당을 추출하고 물 추출법과 비교한 결과 추출 시간은 각각65년대, 및30분, 추출률은 다음과 같습니다.1.867% 、1.764%, 마이크로파 추출법의 추출 시간이 가장 짧고 목표물에 대한 선택성 즉 추출률이 가장 높다는 것을 알 수 있다.에탄올을 용제로 토복령 케톤을 추출하여 추출시간, 마이크로파 출력, 에탄올 농도, 고액비와 추출온도를 통해 토복령 케톤 추출률에 미치는 영향, 그 결과 마이크로파 보조추출 토복령 케톤의 추출률은93.2% 기존 가열 추출법보다 높음17.4%。
2.효율성은 동일한 객체 추출에서 전통적인 방법으로 몇 시간에서 십여 시간이 걸리지만 마이크로파 추출은 몇 초에서 몇 분 만에 완료 될 수 있으며 목표 성분 추출률이 더 높습니다. 이를 통해 마이크로파 추출 속도가 수십 배에서 수백 배, 심지어 수천 배 향상되어 추출 시간이 크게 단축되었습니다.비교 실험 결과 용제 침출법에 비해 마이크로파 추출 적화 양제갑화 중 색소 추출 시간은20 시간다음으로 감소30 초, 색소 함량이 비슷해 추출률이 높아졌다.에서 언급한 바와 같이 이 법은 전통적인 침출법에 비해 매우 큰 우월성을 가진다. 주로 추출 시간을 절약하고 제품의 엽록소 추출률이 전통적인 추출 방법에 비해 높아지는 데 나타난다.20%左右。
3.절물, 에너지 절약, 환경 보호의 우월성 마이크로파 추출은 마이크로파 출력이 비교적 작고 복사 시간이 짧기 때문에 전통적인 방법의 에너지 소모의 수십 분의 1, 심지어 수백 내지 수천 분의 몇이다.이것은 마이크로파 침출은 고액 침출 과정을 뚜렷하게 강화할 수 있으며, 그것의 침출 효율은 전통적인 방법의 침출 효율보다 훨씬 높기 때문이다.다른 한편으로는 수용제 친화력의 제한이 적기 때문에 선택할 수 있는 용제가 비교적 많기 때문에 무독성 또는 저독성 용제를 선택하는 동시에 그 용량을 줄일 수 있다.이로부터 알수 있는바 이 기술은 물소모, 에너지소모를 절약하고 또 록색환경보호를 실현한다.마이크로파 기술로 곰과산을 추출하여 추출 시간을 크게 단축하고 용제를 절약하였으며 비교적 높은 추출률에서 결론을 얻었다: 마이크로파 추출법과 환류 추출법으로 생강을 추출하여 추출한6-생강 페놀의 함량은 비슷하지만 마이크로파 추출법으로 얻은 생강 추출물에서6-생강페놀은 순도가 매우 높은데 환류추출법으로 추출하는데 사용되는 시간이 길고 효률이 낮으며 조작이 번거로워 얻은 생강추출물에서6-생강 페놀의 순도는 매우 낮고 불순물이 많다.마이크로파 추출법이 추출 효율과 에너지 절약 방면에서 환류 추출법보다 우수하다는 것을 설명한다.
4.가열 균일 일반 가열, 가열 속도를 높이기 위해, 가열 온도를 높여야하며, 외부 초점 내생 현상이 발생하기 쉽습니다.마이크로파로 가열된 물체의 각 부위는 보통 전자파를 균일하게 침투시켜 열을 발생시키기 때문에 균일성이 크게 개선된다.