随着微波技术的应用与发展,由于微波加热具有加热速度快,加热均匀、环保节能、宜于控制等特点,因而微波技术在各行各业倍受亲眯。微波技术为什么具有以上特点呢?而微波加热设备又是如何达到杀菌灭霉的作用呢?相信还有一部分人是不太清楚的,以下是关于微波技术的原理及微波设备的工作特点。
- 微波的加热原理:微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子,它在快迅变化的高频电磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化,造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
- 微波杀菌原理:微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性,使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡。微波对细菌的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞膜周围电子和离子的浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此营养不良,不能正常新陈代谢,细菌结构功能絮乱,生长发育受到抑制而死亡。此外决定细菌正常和稳定遗传繁殖的核酸(RNA)和脱氧核酸(DNA),是由若干氢键紧密连接而成的卷曲性大分子,足够强的微波可以导致氢键松弛、断裂和重组,从而诱发遗传基因突变,或染色体畸变,甚至断裂。
- 微波加热设备的特点:
- 1、加热速度快。微波加热与传统加热方式完全不同。它是使被加热物料本身成为发热体,不需要热传导的过程。因此,尽管是热传导性较差的物料,也可在极短的时间内达到加热温度。
- 2、节能高效。由于含有水分的物质容易吸收微波而发热,因此除少量的传输损耗外,几乎无其它损耗,故热效率高、节能。
- 3、加热均匀。无论物体各部位形状如何,微波加热均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。所以加热均匀性好,不会出现外焦内生现象。
- 4、防霉、杀菌、保鲜。微波加热具有热力和生物效应,能在较低温度下灭菌和防霉。由于加热速度快、时间短,能最大限度地保存物料的活性和食品中的维生素、原有的色泽和营养成份。
- 5、工艺先进、易控制。微波加热只需有水、电的基本条件,只要控制微波功率即可实现立即加热或终止,应用微波机可进行加热过程和加热工艺规范的自动化控制。
- 6、占地面积少,安全无害。由于微波能是控制在金属制成的加热室内和波导管中工作,所以微波泄漏极少,没有放射线危害及有害气体排放,不产生余热和粉尘污染;既不污染食物,也不污染环境。从经济效益来分析,微波干燥也常较传统方法为优,如与远红外干燥相比,通常节能1/3以上。在实际工作中,微波干燥主要用在低水分物料的干燥(含水率30%以下)中。此时,传统的干燥方法(热风、电烘炉)干燥速率低、耗能大,而隧道式微波干燥设备从进料到出料中需3-5分钟时间即可完成干燥。传统方法配套设备多,占地面积大,用人多,常有污染,消防等问题。
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