工業(yè)微波設(shè)備在應(yīng)用中影響加熱的因素

影響微波加熱的因素

（一）頻率

微波加熱時，頻率越高，加熱速度越快，但頻率越高，波長便越短，其穿透深度便越小。2450MHz的微波加熱速度比915MHz的微波快，但915MHz的微波的穿透深度比前者大。因此，對較厚的物料，要達到均勻加熱，應(yīng)選用較小的頻率；對較薄的物料，可選用較高頻率以提高加熱速度。

另外，頻率還影響介質(zhì)損耗系數(shù)，室溫下純水在2450MHz微波的介質(zhì)損耗系數(shù)約為915MHz的3倍。0.1mol/L的NaCl溶液，在2450MHz時的介質(zhì)損耗系數(shù)大于915MHz時的2倍。

（二）物料的介電性質(zhì)

不同的介質(zhì)有著不同的介質(zhì)相對介電系數(shù)（er)和損耗角正切（tans).水的相對介電系數(shù)（er)和損耗角正切（tanふ）比一般的介質(zhì)大。 因此，在一般情況下，加工物料的含水量越大，其介質(zhì)損耗也越大。某些物料在溫度上升時，其介質(zhì)損耗系數(shù)降低，這時，就出現(xiàn)了所謂的自動平衡。微波加熱的這種自動平衡作用使得物料的加熱更均勻，同時也避免了出現(xiàn)過熱的缺陷。但是，有些物料在加熱時，溫度上升，其介質(zhì)損耗系數(shù)也升高，這時就會出現(xiàn)惡性循環(huán)。

在2450MHz的微波下，冰的介電系數(shù)為3.2,介質(zhì)損耗系數(shù)為O.001,而水的介電系數(shù)為80,介質(zhì)損耗系數(shù)為0.2左右。 所以在加熱冰凍食品時，如果不把融化的水及時排走，則由于水的介電系數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)都比冰大得多，后邊有可能能量主要為水所吸收，而冰得不到加熱，從而影響解凍速度。

（三）電場強度

電場強度與微波加熱器功率相關(guān)聯(lián)。功率大，電場強度大，加熱速度快。

（四）物料的密度

物料的密度不僅影響微波對物料的加熱，而且還影響物料的介電性質(zhì)，從而

間接影響微波的熱效應(yīng)。物料的密度大，其升溫速度慢?？諝獾膖ans很小，是理想的微波透過體?？諝獾腅r也較小，約為0.1.因此，物料中含空氣越多，物料的er也越小，越難被加熱。密度高的物料（如骨頭）對微波的吸收較差，且對微波有反射作用，煙臺浩銘微波在此實驗中發(fā)現(xiàn)帶骨的家禽和牛排等在微波加熱時，在骨頭的附近會出現(xiàn)一個冷帶區(qū)域。 冷帶區(qū)域的部位比其他部位后熟。

（五）微波的比熱容

食品往往是多種原輔料構(gòu)成的多組分混合體系。不同成分具有不同的比熱容，從而會有不同的升溫速度；不同組分又呈現(xiàn)不同的介電特性，故有不同的吸收微波功率的能力，比熱容小的物質(zhì)溫度升高的速度快。因此，在多組分食品的

微波加熱時，應(yīng)該很好地對比熱容加以控制，以使各組分的加熱速度基本同卡

上述的這些因素有些是相互關(guān)聯(lián)的，例如物料的介電性質(zhì)和比熱容，不僅受溫度的影響，而且也與食品中的鹽濃度有關(guān)，鹽含量增加，加熱速度便加快，穿

透深度便減小。因此，實際工作中應(yīng)仔細考慮選擇和掌握各項控制條件。

微波可以加熱食品中的水，蛋白質(zhì)，脂肪和碳水化合物等成分，微波

能量，只有與物質(zhì)接觸，才能發(fā)生能量轉(zhuǎn)移和產(chǎn)生熱效應(yīng)。由于各物質(zhì)的損耗因數(shù)的差異，使微波具有選擇性加熱的特性，即不同的物質(zhì)在同樣磁場中加熱時所吸收的熱量是不同的。對于食品來說，含水量對微波加熱的效果影響很大，因為水的介電常數(shù)大，而蛋白質(zhì)、碳水化合物的介電常數(shù)小，即后者對微波的吸收能力比水小得多。水分含量相對較低的食品熱容小，更容易受熱均勻。所以工業(yè)微波在微波殺菌，微波干燥，微波加熱應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)不同物料，需要實現(xiàn)不同的工藝要求來確定微波干燥滅菌機的型號與樣式。