什么是微波法?和相关应用!

什么是微波法?和相关应用!
什么是微波法?和相关应用!

什么是微波法?和相关应用!
微波与无线电波、红外线、可见光一样都是电磁波,微波是指频率为300MHz-300KMHz的电磁波,即波长在1米到1毫米之间的电磁波.
通过微波来实现提取、干燥剂灭菌等的方法称为微波法
相关应用：
1、微波加热
介质材料由极性分子和非极性分子组成,在电磁场作用下,这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向.而在高频电磁场作用下,这些取向按交变电磁的频率不断变化,这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量.此时交变电场的场能转化为介质内的热能,使介质温度不断升高,这就是对微波加热最通俗的解释.
微波炉利用微波加热的原理,微波提取也是利用微波加热的原理.
2、微波保鲜杀菌
微波灭菌的机理在于,细菌、成虫与任何生物细胞一样,是由水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质.其中水是生物细胞的主要成分,含量在75～85％,因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行,而细菌的生长繁殖过程,对各种营养物的吸收是通过细胞膜质的扩散、渗透和吸附作用来完成的.在一定强度微波场的作用下,物料中的虫类和菌体也会因分子极化驰豫,同时吸收微波能升温.由于它们是凝聚态物质,分子间的作用力加剧了微波能向热能的能态转化.从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用,使其空间结构变化或破坏,而使蛋白质变性.蛋白质变性后,其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显的变化,而失去生物活性.另一方面,微波能的非热效应在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用.也是造成细菌死亡的原因之一.
为了防止食品早期变质以便储存,通常使用紫外灯、蒸气、高压、钴60、臭氧、充氮、添防腐剂等方法进行杀菌,微波技术则又开辟了一种理想方式,能在短时间内,对物料内外同时杀菌,又不破坏营养成分.在过去30年,对食品特别是袋装、瓶装食品进行了大量研究,采用微波短时间照射,可快速升温杀菌.与常规方法相比,可保持更好的口味、颜色和营养成份.在我国食品的微波杀菌保鲜技术已被越来越多食品生产厂家所采用.
利用脉冲调制的微波能进行杀菌试验,证实可以用较小的温升达到杀菌的目的.这也说明微波杀菌不只是热力杀菌,还有非热力致死细菌的能力.这就是所谓的非热效应.根据这个原理,我们可以在极短的时间内、采用高于常规微波场能量密度的数倍或数十倍的脉冲微波能量照射食品,不但可以可靠杀死细菌,还可大大降低食品温升、降低设备的能耗.降低杀菌的成本.目前廉价的915MHz、2450MHz大功率微波脉冲源已开发出来,实用性整机近期可以推出.
3、微波真空（冷冻）干燥
微波真空冷冻升华干燥(MD脱水)源于二战期间,当时战争需要大量新鲜血液制品,而在储存、运输环节存在许多棘手问题无法克服；另外,抗生素的生产也需要采用冻干技术.为此,因战争需要,科学家提出一项研究工程,即“血浆不变性冷冻真空微波升华脱水研究工程”,简称“血浆工程”.把刚抽出的新鲜血浆在极短的时间内速冻成冰块,然后在真空条件下,施以微波升华干燥、脱水成干血粉(含水量约1％),用铝箔复合袋避光密封,保质期可达两年以上,运到前方加定量的无菌蒸馏水稀释即可当新鲜血浆注射.这项工程开创了微波升华脱水干燥步入实用的先河.
4 微波膨化技术
膨化食品深受广大群众喜爱,今几年发展较快.微波可迅速加热食品,并使得内部压差急剧变化,这种特性使得微波在食品的膨化干燥领域占有一席之地.微波苹果膨化生产技术,是一重大科技创新技术.通过对苹果进行系列加工和微波膨化干燥,制成一种新颖独特的休闲食品――苹果脆片.它保持了原有水果的风味和色泽,不添加任何添加剂,是地道的天然绿色食品,该产品口感酥脆、酸甜适口、风味独特浓郁、营养丰富、复水性好,且便于贮存、运输携带,是老少皆宜的高级休闲食品及边防、海防、高山、高原上士兵们及野外、水下人员的必需食品.它的研制成功是苹果加工技术上一个重大突破,本技术还可生产其它果蔬酥产品.薯条、薯片的膨化过去都是用油炸,这不但增加了食品的热量、还破坏了其原有的营养成分.用微波膨化薯条、薯片,不但保持了食品原汁原味,还省去油炸工艺、口感极好、风味独特,加工成本较低.是农副产品深加工极好项目.微波加工方便面的技术近来又有所突破,用高场强微波使方便面在加工中产生膨化,生产出的产品复水性极好,对冲泡方便面的水温要求降低,冲泡时间缩短,口感上升.此技术还降低了棕榈油的损耗.此设备采用2450MHz频率、功率35KW,班产量3～4吨.可24小时连续工作.