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影响微波加热的因素有哪些呢?

时间 : 2016-08-23 14:32:33点击数 : -

微波设备在工业加热中的应用广泛,比如微波干燥、微波杀青、微波解冻、微波烧结运用的都是微波能够对极性分子加热的原理,那么在微波设备加热的过程中,有哪些因素影响微波加热的效率呢?

1、关于微波设备频率

在微波加热物料时,微波设备的频率越高,升温速率越快,但微波频率越高,微波的波长便越短,其穿透能力便越小。所以,在对厚物料进行加热的时候,要注意选择微波的频率,达到升温速度和穿透性两者完美结合的一种方式。

2、被加热物料的介电性质

不同的介质有着不同的介质相对介电系数和损耗角正切。水的相对介电系数和损耗角正切比一般的介质大。因此,在一般情况下,加工物料的含水量越大,其介质损耗也越大。

关于被解热物料的介电性质在微波解冻设备里能完美体现,在2450MHz的微波下,冰的介电系数为3.2,介质损耗系数为0.001,而水的介电系数为80,介质损耗系数为0.2左右。所以在加热冰冻食品时,如果不把融化的水及时排走,则由于水的介电系数和介质损耗系数都比冰大得多,最后有可能能量主要被水所吸取,而冰得不到加热,从而影响冰冻速度,这是微波解冻的一个关键。

某些物料在温度上升时,其介质损耗系数降低,这时就出现了所谓的自动平衡。微波加热的这种自动平衡作用使得物料的加热更均匀,同时也避免了出现过热的缺陷。但是,有些物料在加热时, 温度上升,其截至损耗细数也升高,这是就会出现恶性循环。

 

食品种类

微波频率MHz

介电系数

介质损耗系数

牛肉

915

65

27

2450

61

17

猪肉

915

59

26

2450

58

16

马铃薯

915

65

19

2450

64

14

胡萝卜

915

73

20

2450

72

15

 

四种食品的介电系数和介质损耗系数与频率的关系(25℃)

从表中的数据可以看出:介电系数和频率的关系不大,但频率与介质损耗细数关系极大,如在2450MHz时的介电损耗系数要比在915MHz时的介质损耗系数小得多。

3、微波设备工作的电场强度

电场强度与微波加热器功率相关联。功率大,电场强度大,加热速度快。

4、被加热物料的密度

物料的密度不仅影响微波对物料的加热,而且还影响物料的介电性质,从而间接影响微波的热效应。物料的密度大,其升温速度慢。

空气的密度小,是理想的微波穿透体,空气的介质相对介电系数也较小,约为0.1.此外,物料中含空气越多,物料的介质相对介电系数也越小,越难被加热。

密度高的物料(如骨头)对微波的吸取较差,且对微波有反射作用,因此带骨的家禽和牛排在微波加热时,在骨头的附近都会出现一个冷带区域。冷带区域的部位比其他部位后熟。

5、微波的比容热

食品往往是多种原料构成的多组分混合体系。不同成分具有不同的比热容,从而会有不同的升温速度。不同组分有呈现不同的介电特性,故有不同的吸取微波功率的能力,比热容小的物质温度升高的速度快,因此在多组分食品的微波加热时,应该很好的对比热容加以控制,以使各组分的加热速度基本同步。

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