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： 现在70％干燥设备产品进人外贸市场，出口欧美，而明年的订单却大大下降，广东、福建地区一批企业将面临严重困境。当前环境下，企业正直面生存和发展的问题。面对这场全球性的危机，我们在担忧的同时．应对未来发展持谨慎乐观态度。担忧的是这场风险对那些发展不好、实力不强的企业影响很大：乐观的是干燥设备行业仍然是全球和我国持续发展的新材料产业。 　　受全球金融危机的影响，当前我国干燥设备行业正面临着严重的市场冲击。过去几年来，干燥设备国内产量快速增长和外贸出口量不断加大，产业不断扩张，这造成了当前大量干燥设备开始“倒向”中国国内市场。国内　　我国是世界上最大的粮食生产国和消费国，年总产粮食约5亿t。据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等过程中的损失高达18％左右，远远超过了联合国粮农组织规定的5％的标准。在这些损失中，每年因气候原因，谷物来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5％，若按年产5亿t粮食计算，相当于25传统的干燥会破坏细胞，引起材料皱缩，在冰冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位子上的坚冰支持着。在冰升华时，他会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。 　　在实验室中，冻干有很多不同的用途，他在许多生物化学与制药应用中是不可缺少的，它被用来获得可长时期保存的生物材料，例如微生物培养、血液、酶、药品，除长期保存的稳定性以外，还保留了其固有的生物活性与结构。为此，冻干被用于准备用做结构研究（例如电镜研究）的组织样品，冷冻干燥也应用于化学分析中，它能得到干燥态的样品，或者浓缩样品以增加化析敏感度。冻干使样品成分稳定，也不需改变化学成分，实木地板通常采用硬阔叶树村，中、高档实本地板主要采用优质进口材。比较合理的生产方式是先将原木在产地加工成地板坯半成品，并进行板端蜡封，以防止端裂，然后销往地板加工厂进行人工干燥后，再加工为成品地板。 　　人工干燥是确保实木地板质量的重要环节。干燥的目的主要是使木地板形体稳定，使其在以后的使用过程中不再发生收缩、湿胀和变形，同时也提高实木地板的加工性能、使用性能和耐久性能。干燥质量的关键是终含水率必须达到略低于使用环境的平衡含水率。在我国南方约为10％～12％，北方约为8％～10％，西北地区约为6％～8％，而且必须干透，并确保不翘、不裂和干燥应力基本解除。 　　干燥质量和干燥成本在一热杀青机相比可节电30％，而加工的茶叶质量优于传统设备加工的茶叶，大大提高我国名茶加工水平和茶叶加工机械的技术含量。    6CW－6E茶叶微波杀青干燥机的试验成功是对现有机制名优茶叶加工方法的有效改造。成功解决了现有茶叶加工过程中大量使用煤炭、木材等燃料对大气造成的污染和废气中的粉尘颗粒对茶叶造成的二次污染问题，可以极大提高所加工茶叶的质量，减少茶叶中有害物质的残留，对我国名优茶叶生产将产生巨大推动作用。     目前，该机已申报国家实用新型专利，并被国家专利局受理。专利受理号为：02218674.3。

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