1、微波的相關(guān)知識(shí)、微波的產(chǎn)生微波能通常由直流電或50Hz交流電通過(guò)一特殊的器件來(lái)獲得?？梢援a(chǎn)生微波的器件有許多種，但主要分為兩大類：半導(dǎo)體器件和電真空 器件。電真空器件是利用電子在真空中運(yùn)動(dòng)來(lái)完成能量變換的器 件，或 稱之為電子管。在電真空器件中能產(chǎn)生大功率微波能量的有磁 控管、多 腔速調(diào)管、微波三、四極管、行波管等。在目前微波加熱領(lǐng)域特別是工 業(yè)應(yīng)用中使用的主要是磁控管及速調(diào)管。二、微波的熱效應(yīng)微波對(duì)生物體的熱效應(yīng)是指由微波引起的生物組織或系統(tǒng)受熱而對(duì)生物體產(chǎn)生的生理影響.熱效應(yīng)主要是生物體內(nèi)有極分子在微波 高頻 電場(chǎng)的作用下反復(fù)快速取向轉(zhuǎn)動(dòng)而摩擦生熱；體內(nèi)離子在微波作用下振 動(dòng)也會(huì)將振動(dòng)能量

2、轉(zhuǎn)化為熱量；一般分子也會(huì)吸收微波能量后 使熱運(yùn)動(dòng)能量增加,如果生物體組織吸收的微波能量較少，它可借助自身的熱調(diào) 節(jié)系統(tǒng)通過(guò)血循環(huán)將吸收的微波能量（熱量）散發(fā)至全身 或體外,如果微波功率很強(qiáng)，生物組織吸收的微波能量多于生物體所 能散發(fā)的能量， 則引起該部位體溫升高,局部組織溫度升高將產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)，如使 局部血管擴(kuò)張，并通過(guò)熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)使血循環(huán)加速，組織代謝增強(qiáng)，白細(xì)胞吞噬作用增強(qiáng)，促進(jìn)病理產(chǎn)物的吸收和消散等.化學(xué)效應(yīng)等,在微波電 磁場(chǎng)的作用下，生物體內(nèi)的一些分子將會(huì)產(chǎn)生 變形和振動(dòng)，使細(xì)胞膜功 能受到影響，使細(xì)胞膜內(nèi)外液體的電狀況發(fā) 生變化，引起生物作用的改 變，進(jìn)而可影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)等,微

3、波干 擾生物電（如心電、腦電、肌 電、神經(jīng)傳導(dǎo)電位、細(xì)胞活動(dòng)膜電位等）的節(jié)律，會(huì)導(dǎo)致心臟活動(dòng)、腦 神經(jīng)活動(dòng)及內(nèi)分泌活動(dòng)等一系列障礙.對(duì)微波的非熱效應(yīng)，人們還了解的 不很多.當(dāng)生物體受強(qiáng)功率微波照射時(shí)，熱效應(yīng)是主要的（一般認(rèn)為，功 率密度在在/的檢m2者多產(chǎn)生 微熱效應(yīng).且頻率越高產(chǎn)生熱效應(yīng)的閾強(qiáng)度 越低）；長(zhǎng)期的低功率密度（1 m W/ cm2以下）微波輻射主要引起非 熱效應(yīng).三、微波加熱的原理微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電波，被加熱介質(zhì)物料中的 水分子是極性分子。它在快速變化的高頻點(diǎn)磁場(chǎng)作用下，其極性取向?qū)?隨著外電場(chǎng)的變化而變化。造成分子的運(yùn)動(dòng)秀相互摩擦效應(yīng)，此 時(shí)微波 場(chǎng)的場(chǎng)能

4、轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化和膨化等一 系列物化過(guò)程而達(dá)到微波加熱干燥的目的。四、微波殺菌的機(jī)理微波殺菌是利用了電磁場(chǎng)的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)的共同作用的結(jié)果。微波對(duì)細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變化，使細(xì)菌失去營(yíng)養(yǎng)，繁殖和生 存的條件而死亡。微波對(duì)細(xì)菌的生物效應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷 面的 電位分布，影響細(xì)胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性 能，細(xì)菌因此營(yíng)養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能紊舌L，生長(zhǎng) 發(fā)育受到抑制而死亡。此外，微波能使細(xì)菌正常生長(zhǎng)和穩(wěn)定遺傳繁殖的 核酸RNA和脫氧核糖核酸DNA，是由若干氫鍵松弛，斷 裂和重組， 從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變甚至斷裂。

5、五、微波萃取的原理利用微波能來(lái)提高萃取率的一種最新發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。它的原 理 是在微波場(chǎng)中，吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體 系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分 離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)差的萃取劑中；微波萃取 具有設(shè)備簡(jiǎn)單、適用范圍廣、萃取效率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省時(shí)間、節(jié)省 試劑、污染小等特點(diǎn)。目前，除主要用于環(huán)境樣品預(yù)處理外，還用于生 化、食品、工業(yè)分析和天然產(chǎn)物提取等領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)，微波萃取技術(shù)用 于中草藥提取這方面的研究報(bào)道還比較少。微波萃取的機(jī)理可從以下3個(gè)方面來(lái)分析：微波輻射過(guò)程是高頻電磁 波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物料內(nèi)部的微管束和

6、腺胞系統(tǒng)的過(guò)程。由于吸收了微波能，細(xì)胞內(nèi)部的溫度將迅速上升，從而使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò) 細(xì)胞壁膨脹所能承受的能力，結(jié)果細(xì)胞破裂，其內(nèi)的有效成分自由流 出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾和分離， 即可獲得所需的萃取物。微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可加速被萃取組分的分 子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。例如，以水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng) 的作用下，水分子由高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不 穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)水分子或者汽化以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力，或者釋放出 自身多余的能量回到基態(tài)，所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子， 以加速其熱運(yùn)動(dòng)，從而縮短萃取組分的分子由固體 內(nèi)部擴(kuò)散至固液界面 的時(shí)間，結(jié)果使萃取速率提高數(shù)倍，并能降低萃取溫度，最大限度地保 證萃取物的質(zhì)量。由于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相關(guān)連，因此微 波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)而引起分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能，當(dāng)它作用于分子時(shí)，可促進(jìn)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn) 動(dòng)，若分子具有一定的極性，即可在微波場(chǎng)的作用下產(chǎn)生瞬時(shí)極化，并 以24. 5億次/ s的速度作極性變換運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使細(xì)胞破裂，使細(xì)胞 液