微波加熱的原理及其發(fā)展?fàn)顩r

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1、微波是一種頻率極高的電磁波,其頻率范圍在300MHZ-300GMHZ,微波技術(shù)是上世紀(jì)中葉興起的無線電技術(shù),它首先被廣泛應(yīng)用于無線電通訊、廣播、電視、導(dǎo)航、遙撼、遙測、雷達(dá)等領(lǐng)域。近些年來，它又作為一種能源在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們時常生活中得到了日益廣泛的運(yùn)用，如家用微波爐早已進(jìn)入千家萬戶，作為一種工業(yè)加工手段，它首先在食品工業(yè)中得到了應(yīng)用，主要用于干燥、殺菌、焙烤、熟化、膨化、調(diào)溫解凍、酵化、催熟等，有利地促進(jìn)了食品工業(yè)發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微波能技術(shù)將在食品工業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。一、微波干燥設(shè)備機(jī)理：微波具有一定的能量（電磁場0c59f8ea工業(yè)大型微波爐htt

2、p://www.qwwave.com/能）。在一定的條件下，它作為一直工能源予以應(yīng)用，微波對物料的作用有物理、化學(xué)、生物等效應(yīng)，可用于各種目的，但應(yīng)用最廣泛的是微波加熱。微波加熱是極高頻率的電磁振蕩作用于具有電極性的物料分子，使其分子排列趨向劇烈變化，而產(chǎn)生激烈的類似于摩擦的效果。使物體變熱。此過程即微波的電磁場能量轉(zhuǎn)化為熱能。水分子是極性分子，強(qiáng)烈吸收微波。含有水分的物料在受到足夠的微波輻射時，其中的水分子吸收微波很快的升溫蒸發(fā)，物料得以迅速干燥。微波殺菌設(shè)備原理是微波的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波對細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，是細(xì)菌失去營養(yǎng)、繁殖0c59f8

3、ea工業(yè)大型微波爐http://www.qwwave.com/和生存的條件而死亡；生物效應(yīng)是微波電磁場改變細(xì)胞膜斷面的電位分布，影響細(xì)胞周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)胞因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細(xì)胞正常生長和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子。足夠強(qiáng)的微波場可以導(dǎo)致氫鍵松弛、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。微波滅菌正是利用了電磁場的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)對生物的破壞作用，因此，微波殺菌設(shè)備殺菌的溫度低于常規(guī)方法，僅要70

4、-105℃，時間僅約0c59f8ea工業(yè)大型微波爐http://www.qwwave.com/需3-5分鐘。二、微波干燥設(shè)備特點：1.加熱迅速、均勻：不需要熱傳導(dǎo)過程，它能在瞬間穿透被加熱物料，穿透深度可達(dá)幾厘米，甚至十幾厘米，數(shù)秒到數(shù)十秒就能把微波能轉(zhuǎn)為熱能。微波具有選擇性加熱，使加熱更均勻。2.節(jié)能高效：由于含有水分的物質(zhì)極易吸收微波而加熱，因此，除少量的傳輸損耗外幾乎無其他損耗。微波加熱與遠(yuǎn)紅外加熱相比，節(jié)約能量1/3。3.防霉殺菌保鮮：微波干燥設(shè)備的加熱具有熱效應(yīng)和生物效應(yīng)，因此，能在較低溫度下滅霉和殺菌；能最大限度地保存物料的活性和食品中的維生素、色澤和營養(yǎng)成

5、分。4.工藝先進(jìn)，可連續(xù)生產(chǎn)：只要控制微波功率即可實現(xiàn)加熱或終0c59f8ea工業(yè)大型微波爐http://www.qwwave.com/止，它有完善的傳送系統(tǒng)，可確保連續(xù)化生產(chǎn)，實現(xiàn)計算機(jī)控制，節(jié)省勞力。5.安全無害：由于微波能是控制在金屬制成的加熱室內(nèi)和波導(dǎo)管中，所以微波被有效地控制。沒有放射線危害及有害氣體排放，不產(chǎn)生余熱，既不污染事物，也不污染環(huán)境，改善勞動條件。6.設(shè)備占地面積少，節(jié)省投資。三、微波能在食品工業(yè)中的應(yīng)用：微波作為能源被實際使用于食品加工，始于20世紀(jì)40年代美國制造第一臺微波爐，以后陸續(xù)有食品工業(yè)中應(yīng)用的微波能設(shè)備問世。主要使用在以下幾個方面：1

6、.干燥。是微波能應(yīng)用最廣泛的一個領(lǐng)域。如用于干燥面條、調(diào)味品、添加劑、蔬菜、菇類、肉脯等。美國的微0c59f8ea工業(yè)大型微波爐http://www.qwwave.com/波干燥設(shè)備研制的915MHZ、60KW的通信面干燥機(jī)每小時加工通信面4000磅，而細(xì)菌含量僅為原來的1/15，該機(jī)比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥節(jié)能25%。日本利用915MHZ、25KW和2450MHZ、10KW微波設(shè)備干燥中式方便面，還可對薯片、洋蔥片進(jìn)行加工。產(chǎn)品的色澤、口味、口感都比傳統(tǒng)的方法好。微波干燥對于水分含量在20%以下的物料效果最好，比起傳統(tǒng)方法加熱干燥速度快得多，節(jié)能。2.滅菌。微波滅菌較之傳統(tǒng)方法

7、滅菌具有速度快、溫度低、效率高、可穿透包裝物（袋、瓶）滅菌以避免二次污染等優(yōu)點。瑞典永2450MHA、80KW的微波面包殺菌防霉機(jī)，用于每小時加工4400磅面包片的生產(chǎn)線上。經(jīng)微0c59f8ea工業(yè)大型微波爐http://www.qwwave.com/波處理后，面包片的溫度由20℃上升到80℃，時間僅需1-2分鐘，處理后的面包片的保存期由原來的3-4天延長到30-60天。采用2450MHZ、10KW隧道式微波干燥滅菌機(jī)生產(chǎn)天然花粉后，實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高了十幾倍，節(jié)電80%以上，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)效益顯著。需要強(qiáng)調(diào)的是，在食品加工