微波是一种能量(而不是热量)形式,但在介质中可以转化为热量。材料对微波的反应可以分为四种情况:穿透微波;反射微波;吸收微波;部分吸收微波。
一般在能加工领域中,所处理的材料大多是介质材料,而介质材料通常都不同程度地吸收微波能,介质材料与微波电磁场相互耦合,会形成各种功率耗散从而道道能量转化的目的。能量转化的方式有许多种,如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等,其中离子传导及偶极子转动是微波加热的主要原理。是一种依靠物体吸收微波能将其转换成热能,使自身整体同时升温的加热方式而完全区别于其他常规加热方式。传统加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料热量,热量总是由表及里传递进行加热物料,物料中不可避免地存在温度梯度,故加热的物料不均匀,致使物料出现局部过热,影响加热技术与传统加热方式不同,它是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动,产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高,不须任何热传导过程,就能使物料内外部同时加热、同时升温,加热速度快且均与,仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十份之一就可达到加热目的。从理论分析,物质在微波场中所产生的热量大小与物质种类及其介电特性有很大关系,即微波对物质具有选择性加热的特性。
原理1. 微波能的热效应:在一定强度微波场的作用下,食品中的虫类和菌体会因分子极化现象,吸收微波能升温,从而使其蛋白质变性,失去生物活性。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用;
2.微波能的非热效应: 高频的电场也使其膜电位、极性分子结构发生改变;使微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异,而丧失活力或死亡。在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用,也是造成细菌死亡原因之一。
3.微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。因此,微波杀菌温度低于常规方法,一般情况下,常规方法杀菌温度要120℃-130℃,时间约1小时,而微波杀菌温度仅要70℃-105℃,时间约90-180秒。
折叠编辑本段微波装置微波加热杀菌装置包括以下部分:
1.产生微波的部分,主要由微波发生器,微波导管构成;
2.炉体或炉腔部分,用可反射微波的材料制成,能产生微波谐振;
3.炉内还有微波搅动或分散装置;
4.密封门部分,可防止微波泄露;
5.操作控制部分包括安全连锁装置