微波加热杀菌原理及主要特点-常州市广博干燥设备有限公司

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微波加热杀菌原理及主要特点

     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。
微波加热特点：
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。
微波杀菌原理：
微波杀菌是微波加热技术功能的延伸，表现为微波与生物体及其组成的基本单元——细胞之间相互作用后，生物体的细胞生理活动变化和反应，与巴氏加热杀菌法比较，微波杀菌有以下显著特点：
A、   微波杀菌是一种物理杀菌方法，它不需要添加化学防腐剂就能够杀灭细菌、霉菌和虫卵，以及病毒等有害人体的微生物，它在杀灭有害微生物过程中，不会对食品残留毒性或放射性物质的污染，安全无害。也不会改变食品的色香味和营养成分。
B、   在同样杀菌温度下，所需杀菌时间短，不需要预热。如大肠杆菌杀灭时间约30S。在相同杀菌条件下，菌致死的温度比较低，且杀菌效果极为显著。
C、   能同时对被杀菌物料表里实施整体杀菌，极大地缩短杀菌周期，并保证杀菌一致性。
D、   由于物料各部位杀菌的同时性，杀菌时间短，能避免因长时间的加热影响食品品质，特别是对不宜在较高温度或较长加热时间情况下进行杀菌的食品。例如：易挥发香辛成分的姜粉、含水分较多的鲜嫩海蛰等。对于既要保持色泽、香味和口感不变等质量要求又需杀菌的物料，使用微波杀菌可取得最佳效果。
E、   微波杀菌可分为包装后杀菌和包装前杀菌。包装容器不能用金属质地的，需用介质材料，一般用塑料软包装或玻璃，工程塑料质地容器为宜。为防止在微波杀菌过程中涨袋，设备可在工作仓内施加压力采用反压杀菌工艺，可防止涨袋损失。
微波设备可对已包装、未包装的不同物品进行灭菌加工处理可用于：
　粮食制品类：面包、月饼、面条、豆腐、豆腐干等。
　蔬菜类：泡菜、竹笋、香菇类等。
　水果类：荔枝、龙眼等。
　奶制品、调味品、香精香料、方便面汤料、火锅调料及各种液体等均可杀菌加工。
现微波加热杀菌技术已扩展到制造工业生产用的工业微波加热设备，以满足诸如食品加工行业的食品烹调与加工，杀菌保鲜需要；还有橡胶硫化、再生胶脱硫；纺织品染色固色；化纤产品定型、干燥脱水；皮草、纸张及化妆品的干燥、杀菌；胶卷等涂层的干燥脱水；烟叶焙烤；中成药材或制品的干燥杀菌；砂型坯模固化干燥、石墨材料、陶瓷的加热等行业需要。
许多企业采用微波干燥、灭菌新技术，已经产生了良好的社会经济效益，更多的企业亦将采用微波设备，这一良好的趋势必将促进我国食品、制药、化工等行业的发展。

· 行业聚焦：

烘箱是利用电热丝隔层加热使物体干燥的设备。它适用于比室温高5~300℃（有的高200℃）范围的烘培、干燥、热处理等，灵敏度通常为±1℃。它的型号很多，但基本结构相似，一般由箱体、电热系统和自动控温系统三部分组成。
　　烘箱使用及注意事项总结如下：
　　1.烘箱应安放在室内干燥和水平处，防止振动和腐蚀。
　　2.要注意安全用电，根据烘箱耗电功率安装足够容量的电源闸刀。选用足够的电源导线，并应有良好的接地线。
　　3.带有电接点水银温度计式温控器的烘箱应将电接点温度计的两根导线分别接至箱顶的两个接线柱上。另将一支普通水银温本标准规定了农产品干燥用热风炉产品的试验方法、检验规则和质量指标。
　　本标准适用于燃烧煤、木材（指板皮、杂木和枝杆等）、稻壳和茎杆等热风炉的试验鉴定和产品质量监督抽查检验。

标准号：

干燥是用微波照射湿坯体，电磁场方向和大小随时间作周期性变化使坯体内极性水分子随着交变的高频电场变化，使分子产生剧烈的转动，发生摩擦转化为热能，达到坯体整体均匀升温达到干燥的目的。微波的穿透能力比远红外线大得多，而且频率越小，微波的半功率深度越大。
　　在一些特殊的行业中需要用到微波干燥技术，首先我们来分析一下微波产生的原理及使用微波干燥技术的特点。
　　何为微波？
　　微波是指介于高频与远红外线之间的电磁波，波长为O.001—1m，频率为300-300000MHz。
　　微波干燥的特点：
　　a.加上微波加热根据筛分设备机械的结构及工作原理大致有以下几类：
　　（1）固定筛
　　工作部分固定不动，靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种，一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单，制造方便。不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低，一般只有—60% 。
　　（2）滚轴筛
　　工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的，轴上有盘子，细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端达抛落与滚落状态的临界点,此时滚动距离最长,制粒效果最佳。如果填充率过大,物料则会做抛射运动,制粒效果不好;
　　如果填充率过小,物料仍处于滚动状态,但滚动距离较小,制粒效果不是最佳。
　　制粒效果最佳状态如图6 所示。
　　由上式可以看出,最佳物料填充率与筒体转速、筒体半径以及物料的休止角有关。具体设计时应综合考虑,以得出合理的参数组合。
　　5 　结　论
　　本文阐述了混合、制粒时物料的运动过程,描述了影响圆筒混合机混匀制粒的因素;详细研究了一次混合和二次混合时的最佳操作参数,指出一次混合时物料处于小瀑布运动状态,二次混合时物料为滚动状态时较好。

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