微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质，到达被萃取物料的内部，微波能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升，当细胞内部压力超过细胞壁承受能力，细胞破裂，细胞内有效成分自由流出，在较低的温度下溶解于萃取媒质再通过进一步过滤和分离，便获得萃取物料。在微波辐射作用下被萃取物料成分加速向萃取溶剂界面扩散，从而使萃取速率提高数倍，同时还降低了萃取温度，大限度保证萃取的质量。
微波能量通过极性分子的偶极子旋转和离子传导两种作用直接传递到物质中，整个分子迅速转向和定向排列，产生断裂和相摩擦发热。传统加热方式由于实际操作需要，容器壁大多由热的不良导体制成，热从器壁传导到溶液内部需要时间；相反，微波加热是一种内加热过程，与普通的外加热方式不同，热量不是由外向内传递，而是同时直接作用于内外部介质分子，整个材料同时加热，保证了能量的快速传递和充分利用。
微波萃取的机理分析：
1、微波照射过程是高频电磁波穿过提取介质到达材料内部的微管和腺泡系统的过程。
通过吸收微波能量，细胞内部的温度迅速上升，细胞内部的压力超过细胞壁耐受膨胀的能力，从而导致细胞破裂，其中的有效成分自由流出，在较低的温度下溶解于提取介质。通过进一步的过滤和分离，可以得到所需的提取物。
2、由于微波频率与分子旋转的频率相关，微波能量是离子转移和偶极旋转引起分子运动的非电离辐射能；它作用于分子时，在分子具有一定极性的情况下，可以促进分子的旋转运动；即在微波场的作用下发生瞬时极化，可以以24.5亿次/s的速度进行极性转换运动。这样就产生了键的振动、撕裂、粒子之间的摩擦和碰撞，迅速生成大量的热能；促进细胞破裂，使细胞液溢出，扩散到溶剂中。
3、微波产生的电磁场会加速被提取成分的分子从固体内部扩散到固液界面的速度。
以水为溶剂，水分子在微波场的作用下从高速旋转状态变为激发态，这是高能不稳定的状态。此时水分子气化加强萃取成分的驱动力，释放出自身多余的能量返回基态，释放出的能量传递给其他物质的分子；通过加速其热运动，缩短萃取成分的分子从固体内部扩散到固液界面的时间；结果提取速度提高数倍，可以降低提取温度，大限度地确保提取物的质量。
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