食品加工与保藏食品的微波处理
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1、2022-6-11第七章 食品的微波处理2022-6-12主要内容I.概述II. 微波加热的原理及特点III. 微波加热设备IV. 微波技术在食品工业中的应用2022-6-14微波u微波一般是指波长在1 mm1 m范围(相应的频率为300 MHz300 GHz)的电磁波。300 GHZ频率（HZ）波长（M）300 MHZ1 M1 mm工业微波炉 915 MHZ家用微波炉 2450 MHZ0.328 M0.122 M2022-6-15微波的特性u微波的能量与其频率成正比，微波的波长与其频率成反比。Ehvcv2022-6-16微波的特性u微波具有电磁波的波动性，如具有反射、透射、干涉和衍射等特性。
2、u微波在自由空间以光速直线传播，受金属反射，可透过空气、玻璃、纸、塑料、陶瓷.u微波会被食品成分所吸收。2022-6-17微波的热效应u微波被物质反射时，不产热。u微波透过空气、玻璃、纸、塑料、陶瓷时，也不产热。u只有当微波被介质吸收时，介质吸收了微波的能量，会发热，这就是微波的热效应。2022-6-18微波加热的原理和特点u微波加热的原理u微波加热的影响因素u微波加热的特点2022-6-19微波加热的原理u微波引起介质产热主要有两种机制：离子极化和偶极子转向。2022-6-110离子极化产热2022-6-111离子极化产热u由于食品离子大多是极化力弱，且变形性也弱(不易被极化)的离子；因此，
3、食品的离子极化产热相对而言比较小。2022-6-112偶极子（极性分子）u有些物质，其分子的正负电荷中心不重合，即物质分子具有偶极矩，这种具有偶极矩的分子称为偶极子（也称为极性分子）。-+2022-6-113极性电介质u由极性分子组成的介电物质称为极性介电物质，又称极性电介质。2022-6-114偶极子的极化u在外加电场的作用下，偶极子的电子会进一步定向迁移，偶极子极性进一步增强，偶极矩进一步增大，这一过程即为极化。u极化后的偶极子在外加电场的作用下，马上会定向排列，形成有一定取向的规则排列的偶极子。2022-6-115偶极子的转向2022-6-116偶极子的转向u极化后定向排列的偶极子的取向
4、会随外加电场方向的改变而改变，这一过程即为偶极子的转向。u偶极子转向频率与外加电场的频率一致。若外加电场迅速交替地改变方向，则偶极子的取向也随之迅速转换。2022-6-117微波加热的机理偶极子转向产热u偶极子的转向，实际上是分子中的电子在偶极子(即分子)的两极来回迅速运动，这种运动当然会受到原子核的阻碍，从而产生类似摩擦的作用，使分子获得能量，并以热的形式表现出来（即产热）。2022-6-118微波加热的影响因素u微波场对微波加热的影响u介质对微波能的吸收u微波在有耗介质中的衰减2022-6-119微波场对微波加热的影响u外加电场的变化频率越高，电子在偶极子两极间往返运动的频次越快，因“摩擦
5、”产生的热量就越多。u外加电场越强，电子在偶极子两极间来回运动的幅度就越大，因“摩擦”产生的热量也就越多。2022-6-120介质对微波能的吸收u微波的能量在通过介质时被吸收，并转变为热能，介质的微波吸收功率可根据下式计算：202tanrPfE 2022-6-121介质对微波能的吸收u上式中r为介质的介电常数；u0为真空的介电常数，等于8.8541012；utan为介质损耗角正切。202tanrPfE 2022-6-122介电现象u分子定向排列后，介质表现出一定的电性，而且从整体上看介质对外加电场有一定的反作用，这种反作用会削弱外加电场，这种现象称为介电现象。2022-6-123介电常数u极性
6、分子具有偶极矩或电矩，将这种分子放在电场中具有不同电荷的两极（A+,B-）之间时， A+及B-之间的吸引力将减弱，极性分子这种减弱两不同电荷间吸引力的能力，为极性分子的介电常数。2022-6-124介电常数u介电现象使外加电场的一部分能量转移到介质中，介质的介电常数越大介质中储存的能量就越多。2022-6-125介电常数2022-6-126介电损耗u介质在电场作用下，由于漏导、极化等各种因素造成电能损耗而转换成热能散失的现象，为介电损耗。u介电损耗的大小通常用介电损耗角正切tg来表示。2022-6-127物质的介电性质u不同介质的介电常数r和介电损耗角正切tg一般不同(见表75)。u水和脂肪的
7、r和tg值比一般介质大；因此，一般情况下，物料的水分（或脂肪）含量越高其介电损耗越大(见表76)。2022-6-128影响物质介电性质的因素u极性分子的介电常数比非极性分子大。如水和脂肪等的介电常数较大，而纸、玻璃、陶瓷等的介电常数较小。2022-6-129影响物质介电性质的因素u物料的介电性质还受微波的频率的影响。物料的介电常数受微波的频率的影响不大，但物料的介电损耗随微波频率的升高有显著的降低。2022-6-130食品温度/频率/MHzrtg牛肉25915245062612717猪肉25915245059582616土豆25915245065641914胡萝卜259152450737220
