微波加熱原理及特點(diǎn)培訓(xùn)資料.doc

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1、精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流微波原理及特點(diǎn)微波是一種能量（不是熱量）形式，電磁波的一種，在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量。材料對微波的反應(yīng)可以分為四種情況：（1）穿透微波（2）反射微波（3）吸收微波（4）部分吸收微波介質(zhì)從電結(jié)構(gòu)上分為無極和有極分子電介質(zhì)。通常它們無規(guī)則排列，如把它們置于交變的電場中，這些介質(zhì)的極性分子取向會隨電場極性的變化而變化，叫極化。外電場越強(qiáng)，極化作用越強(qiáng)，外電場極性變化越快，極化越快，分子的熱運(yùn)動和相鄰分子間的摩擦作用也越劇烈。從而可實(shí)現(xiàn)電磁能向熱能的轉(zhuǎn)換。由極性分子所組成的物質(zhì)，能較好地吸

2、收微波，水是吸收微波最好的介質(zhì)，所以凡含水的物質(zhì)必定吸收微波。另一類由非極性分子組成，它們基本上不吸收或很少吸收微波，這類物質(zhì)有聚氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等，它們能透過微波，而不吸收微波，這類材料可作為微波加熱用的容器或支承物，或做微波密封材料。對于導(dǎo)電的金屬材料，電波不能透入內(nèi)部而被反射，金屬材料不能吸收微波。微波加熱原理:通常，能加工領(lǐng)域中所處理的材料大多是介質(zhì)材料，而介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成，都能不同程度地吸收微波。介質(zhì)材料與微波電磁場相互耦合，會形成各種功率耗散從而達(dá)到能量

3、轉(zhuǎn)化的目的。能量轉(zhuǎn)化的方式有許多種，如離子傳導(dǎo)、偶極子轉(zhuǎn)動、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等，其中離子傳導(dǎo)和偶極子轉(zhuǎn)動是微波加熱的主要原理。微波加熱是依靠物料吸收微波能并將其轉(zhuǎn)換成熱能，從而使物料本身整體同時(shí)升溫的加熱方式。常用的微波頻率有915MHz和2450MHz。由于具有高頻特性，微波電磁場以數(shù)十億次/秒的驚人速度進(jìn)行周期性變化，物料中的極性分子（典型的如水分子、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、碳水化合物等）吸收了微波能以后，它們在微波電磁場的作用下呈有序性排列，改變了其原有的隨機(jī)分布

4、的取向。在高頻電磁場的作用下，這些極性分子亦以同樣的速度隨交變電磁場的變化而做電場極性運(yùn)動，就會引起分子的運(yùn)動和轉(zhuǎn)動，致使分子間頻繁碰撞而產(chǎn)生了大量的摩擦熱，并以熱的形式在物料內(nèi)表現(xiàn)出來，從而導(dǎo)致物料在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升高、加熱或熟化。微波加熱是介質(zhì)材料自身損耗電場能量而發(fā)熱，它完全區(qū)別于其他的常規(guī)加熱方式。傳統(tǒng)加熱方式是根據(jù)熱傳導(dǎo)、對流和輻射原理使熱量從外部傳至物料，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)局部過熱。微波加熱是通過被加熱體內(nèi)部偶極

5、分子高頻往復(fù)運(yùn)動，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。從理論分析，物質(zhì)在微波場中所產(chǎn)生的熱量大小與物質(zhì)種類及其介電特性有很大關(guān)系，即微波對物質(zhì)具有選擇性加熱的特性。 微波殺菌原理:1)熱效應(yīng)：在微波的作用下，物料中的有害菌、蟲害等微生物受到無極性熱運(yùn)動和極性轉(zhuǎn)動兩方面的作用而改變其排列組合狀態(tài)及運(yùn)動規(guī)律，使得微生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去生物活性，使菌體死亡或受

6、到嚴(yán)重干擾而無法繁殖。僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝4精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流1)非熱效應(yīng)：主要是交變電磁場對生物體的作用。使微生物在其生命化學(xué)過程中所產(chǎn)生的大量電子、離子和其它帶電粒子的生物性排列組合狀態(tài)和運(yùn)動規(guī)律發(fā)生改變。另外，微波還可以導(dǎo)致細(xì)胞DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)中的氫鍵松弛、斷裂和重新組合，干擾或破壞其正常的新陳代謝，誘發(fā)基因突變，從而中斷細(xì)胞的正常繁殖能力。 ?微波加熱的特點(diǎn)： （1）穿透性加熱，加熱速度快。其穿透的距離，在理論上與電磁波波長同數(shù)量級。微波加熱是使被加熱物體本身

7、成為發(fā)熱物體，稱之為整體加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)的過程，因此能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)加熱。微波加熱時(shí)物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透電磁波，以產(chǎn)生熱量，介質(zhì)材料加熱的無效性大大改善。 ???? （2）加熱均勻。微波加熱時(shí)，物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透微波產(chǎn)生熱量。因此均勻性大大改善。可避免外焦內(nèi)生、外干內(nèi)濕現(xiàn)象；提高了產(chǎn)品質(zhì)量，有利于食品物料品質(zhì)的形成。 ????（3）低溫短時(shí)滅菌。微波加熱滅菌是通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)（生物效應(yīng)）共同作用滅菌，因而與常規(guī)熱力滅菌比較，具有低溫、短時(shí)滅菌的特點(diǎn)。不

8、僅安全、保險(xiǎn)，而且能保持食品營養(yǎng)成分不被流失和破壞，有利于保持產(chǎn)品的原有品質(zhì)，色、香、味、營養(yǎng)素?fù)p失較少，對維生素C、氨基酸的保持極為有利。有實(shí)驗(yàn)表明：曬干的鮮菜其葉綠素、維生素等營養(yǎng)成分僅剩3%，陰干則可以保持17%，熱風(fēng)快速干燥可保留到40%，微波干燥則能保留60%—90%，微波升華干燥則可保持新鮮時(shí)的97%。 （4）微波膨化。利用微波的內(nèi)部加熱特性，使得物料的內(nèi)部迅速受熱升溫產(chǎn)生大量的蒸汽，內(nèi)部大量蒸汽往外沖出，形成無數(shù)的微小孔道，