微波加熱技術(shù)綜述(micky)

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1、論文題目：微波加熱技術(shù)綜述姓名：許琦學(xué)號(hào)：20087315專(zhuān)業(yè)：食品科學(xué)與工程班級(jí)：08級(jí)指導(dǎo)老師：吳偉老師日期：2011年6月9日5微波加熱技術(shù)綜述2008731508食品科學(xué)與工程1班許琦摘要：本文介紹了微波加熱的基本原理、特點(diǎn)，以及在食品加工中的應(yīng)用。并指出了微波加熱技術(shù)中亟待解決的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：微波加熱；原理；特點(diǎn)；應(yīng)用Abstract:Thepaperintroducedbasicprinciples,characteristicsandapplicationinfoodprocessingofmicrowaveheatin

2、g.Theissuesofmicrowaveheatingtechnologythatneedtoberesolvedarepointedout.Keywords:microwaveheating;principles;characteristics;applications微波技術(shù)首先應(yīng)用于通信、廣播、電視技術(shù)中。在這些領(lǐng)域里，微波作為一種信息或信息的載體被利用。在微波通信工程的數(shù)十年應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)始終伴隨有一種會(huì)引起微波能損耗、需要設(shè)法防止和消除的有害因素——熱效應(yīng)。直到六十年代末，微波能終于被作為一種能源來(lái)加以利用，進(jìn)行加熱、干燥

3、、殺蟲(chóng)、滅菌、醫(yī)療等。工業(yè)項(xiàng)目上首創(chuàng)是在食品工業(yè)方面，而家用微波爐的出現(xiàn)更進(jìn)一步擴(kuò)大了微波加熱技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在，微波加熱作為一項(xiàng)新技術(shù)已受到各學(xué)科領(lǐng)域的高度重視和應(yīng)用開(kāi)發(fā)[1]。微波加熱的的基本原理微波是指波長(zhǎng)為0.001~1m頻率在300MHz~300GHz之間的電磁波。當(dāng)處于微波場(chǎng)中的物質(zhì)含有微波吸收介質(zhì)時(shí)[1]，物質(zhì)能吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能，使自身整體同時(shí)升溫，達(dá)到自身加熱的目的。這種加熱方式稱(chēng)為微波加熱。微波加熱是一種全新的熱能技術(shù)，與傳統(tǒng)加熱不同，微波加熱不需要外部熱源，而是向被加熱材料內(nèi)部輻射微波電磁場(chǎng)，推動(dòng)其偶極子

4、（一端帶正電，另一端帶負(fù)電的分子[2]）運(yùn)動(dòng)，使之相互碰撞、摩擦而生熱[1]。5傳統(tǒng)加熱方式是根據(jù)熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射原理使熱量從外部傳至物料內(nèi)部，熱量總是由表及里傳遞進(jìn)行加熱物料，物料中不可避免地存在溫度梯度，故加熱的物料不均勻，致使物料出現(xiàn)局部過(guò)熱，影響加熱技術(shù)。與傳統(tǒng)加熱方式不同，它是通過(guò)被加熱體內(nèi)部偶極分子高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生“內(nèi)摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高，不須任何熱傳導(dǎo)過(guò)程，就能使物料內(nèi)外部同時(shí)加熱、同時(shí)升溫，加熱速度快且均勻，僅需傳統(tǒng)加熱方式的能耗的幾分之一或幾十份之一就可達(dá)到加熱目的。不同的物質(zhì)吸收微波的能力不同，其加熱

5、效果也各不相同，這主要取決于物質(zhì)的介質(zhì)損耗。水是吸收微波很強(qiáng)烈的物質(zhì)，一般含有水分的物質(zhì)都能用微波來(lái)進(jìn)行加熱，快速均勻，達(dá)到很好效果。微波加熱的特點(diǎn)[3-6]傳統(tǒng)加熱方式是通過(guò)輻射、對(duì)流及傳導(dǎo)由表及里進(jìn)行加熱，為避免溫度梯度過(guò)大，加熱速度往往不能太快，也不能對(duì)處于同一反應(yīng)裝置內(nèi)混合物料的各組分進(jìn)行選擇性加熱。與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱有以下特點(diǎn)[3]:1、微波加熱時(shí)樣品加熱均勻，溫度梯度小在傳統(tǒng)加熱過(guò)程中，熱由試樣表面?zhèn)魅雰?nèi)部，由于表面溫度高于中心溫度，因而會(huì)產(chǎn)生很大的溫度梯度，限制了升溫速度，可能導(dǎo)致亞微組織和性能的不均勻。微波加

6、熱的最大特點(diǎn)是，微波是在被加熱物內(nèi)部產(chǎn)生的，熱源來(lái)自物體內(nèi)部，加熱均勻，不會(huì)造成“外焦里不熟”的夾生現(xiàn)象，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)由于“里外同時(shí)加熱”大大縮短了加熱時(shí)間，加熱效率高，有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)量。微波加熱的慣性很小，可以實(shí)現(xiàn)溫度升降的快速控制，有利于連續(xù)生產(chǎn)地自動(dòng)控制。而在微波加熱過(guò)程中熱是由材料內(nèi)部透過(guò)材料表面向周?chē)臻g進(jìn)行，表面溫度低于中心溫度，試樣整體加熱，溫度梯度小。2、微波對(duì)物質(zhì)具有選擇性加熱的特點(diǎn)　　由于物質(zhì)吸收微波能的能力取決于自身的介電特性，因此可對(duì)混合物料中的各個(gè)組分進(jìn)行選擇性加熱。一般說(shuō)介電常數(shù)大的介質(zhì)很容易

7、用微波加熱，介電常數(shù)太小的介質(zhì)就很難用微波加熱。在某些氣固相反應(yīng)中，同時(shí)存在氣固界面反應(yīng)和氣相反應(yīng)，氣相反應(yīng)有可能使選擇性減小，利用微波選擇性加熱的特性就可使氣相溫度不致過(guò)高，從而提高反應(yīng)的選擇性。　　3、微波加熱能迅速的控制反應(yīng)溫度5　　常規(guī)的加熱方法，如蒸汽加熱、電熱、紅外加熱等，要達(dá)到一定的溫度，需要一定的時(shí)間，在發(fā)生故障或停止加熱時(shí)，溫度的下降又要較長(zhǎng)時(shí)間。而微波加熱無(wú)滯后效應(yīng)，當(dāng)關(guān)閉微波源后，再無(wú)微波能量傳向物質(zhì)，利用這一特性可進(jìn)行對(duì)溫度控制要求很高的反應(yīng)。　　4、強(qiáng)場(chǎng)高溫具有一定的殺菌作用介質(zhì)中單位體積內(nèi)吸收的微波功率與電

8、場(chǎng)強(qiáng)度的平方成正比，這樣就可以在很高的場(chǎng)強(qiáng)下使加工物件在極短的時(shí)間內(nèi)上升到需要的加工溫度。場(chǎng)強(qiáng)高溫還能在產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響下，產(chǎn)生殺菌作用。5、微波加熱穿透能力強(qiáng)，能量利用效率高穿透能力就是電磁波穿透到介質(zhì)內(nèi)部的本領(lǐng)，電