微波的热特性

微波的热特性

    物料，及其电性质来说称作介质，府电磁波都表现有吸收特性。

    介质对微波的吸收特性表现在微波能穿透探入到物料内部，其深入距离与微波波长同数量级，透入物料内部的微波能量被物料吸收转换成热能对韧料加热，形成独特的物料热方式———物料整体被加热。即所谓无湿度梯度加热，此时物料的表、里层温度差不多。随着物料表面水分不断蒸发，物料表面层温度将略低于里层温度，形成的温度梯度由内指向外，与加热过程中伴随发生的蒸汽压迁移方向与热量迁移方向均一致。据物料干燥理论，这种加热状态是极有利于物料干捅的。因此，微波加热物料具有加热均匀、热转换效率高，加热时间短的优点。由微波加热理论与实践均表明，在单位体积内消耗的微波功率与该处的电场强度的平方和微波频率及物料介电特性参数成正比。

    对微波的入射可以说是“透明”的，因为它吸收入射微波能量极少。例如，聚四氮乙烯材料就属此性质。然而一般的物料，诸如食品原料，通常都含有一定量的水分，其tp位约在0．15一0.20之间，数值越大，意味着能强烈地吸收微波能。因此，如果整个物料所组成的各部分介电性质不同的话，微波对达种约料既呈现出选择加热特征。例如，食品原料理合结构中存在不同的介质耗损成分时，它们受加热程度将略有不同。

  微波选择加热妈的现象，在韧料加热时有利泡有弊。微波加热程度还受到微波加热器中场强分布状况或者材料成分的影响。例如，加热对食物，因出现电场疆段集中有可能过热烧焦。需要通过工艺措施加以调铿。

    又如，微波能量分布在加热器内，由于被加热物料的介质特性与微波加热器箱体的金属特征，它们对微波的吸收呈现极大反差。因此，微波能量绝大部分耗散在被加热物料上，而对加热物科周围的空气，或者加热设备的金届部件耗能极小。因此，微波加热器工作时，其箱体部分不受热，完全不同于远红外或蒸汽加热时，其炉体与校加热韧料同时受热状态，车间温度环境恶劣。换言之，微波加热与它们相比是节能的。

    节能还反映在上述各方法所需加热的预热时间的不同。微波加热仅需电源的预热时间，在这段时间中进行微波管的灯丝预热，它不需要加热工作的预热时间，输出的能量即朝就被物料吸收而加热.但对于红外加热等方式。它们输出能量同时被物料和冷的炉体吸收，真真要达到能工作状态，将在输出能量的一段时间后才行，这就是我们所说在常规加热时的预热时间。微波能量输出后加热的即时性，以及工作过程中不需要对除物料外的工作部件散热损耗的能量维持，是微波加热时节能的又一重要方面。

    必须看到，微波对物料整体加热状态，省却了常规加热的热传导时间，与常规加热方式相比，对物料加热时间在同样的加热效果下要短。加热时间短，显然对节能有利。可以这样说，评价某加热方式是否个能。不光兜极设备所使用的功率大小，更盈典的是皮从物科受热的热能转换效率，物料受热与改备部冲耗能比例，以及加热总时间等方而综合评价而足。对于社会上把微波炉作为耗能大的误解应该出上述事实来彻底否定。

    微波加热过程中物料温升依赖于微波输出功率状态。即有微波辐射时物时加热，当停止幅射微波时，物料得不到微波能量，其加热过程即刻停停止，显示出微波加热的热惯性小的特点。加热方式的热贯性小，表明随着微波输出功率的调节，物料加热状态(如温引)可以无情性地随之改变。这种状态是极有利于某些场合的自动控制生产需要的，通过它可以达到控制物料温升速率、终温限定等生产工艺所特定需要，从而保证食品生产工艺条件的一致性。

    其它加热方式的热情性都较大，不利于食品加工中工艺条件的控制。问题还并不就此而止，加热方式的热惰性不同，引起微波工艺过程的独特性，我们切不能以常规加热工艺的经验去对待微波加热。我们需要创建崭新的微波加热工艺。

    出于微波功率输出可调和微波加热的瞬时性，使得物料被加热时其内部蒸汽压力梯反扑效汽向外层迁移速率也具有可调节性，在适宜条件控制下能佼物料达到膨化效果。这就是膨化食品的生产原理。