微波的熱特性

    物料，及其電性質(zhì)來說稱作介質(zhì)，府電磁波都表現(xiàn)有吸收特性。

    介質(zhì)對微波的吸收特性表現(xiàn)在微波能穿透探入到物料內(nèi)部，其深入距離與微波波長同數(shù)量級，透入物料內(nèi)部的微波能量被物料吸收轉(zhuǎn)換成熱能對韌料加熱，形成獨(dú)特的物料熱方式———物料整體被加熱。即所謂無濕度梯度加熱，此時(shí)物料的表、里層溫度差不多。隨著物料表面水分不斷蒸發(fā)，物料表面層溫度將略低于里層溫度，形成的溫度梯度由內(nèi)指向外，與加熱過程中伴隨發(fā)生的蒸汽壓遷移方向與熱量遷移方向均一致。據(jù)物料干燥理論，這種加熱狀態(tài)是極有利于物料干捅的。因此，微波加熱物料具有加熱均勻、熱轉(zhuǎn)換效率高，加熱時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。由微波加熱理論與實(shí)踐均表明，在單位體積內(nèi)消耗的微波功率與該處的電場強(qiáng)度的平方和微波頻率及物料介電特性參數(shù)成正比。

    對微波的入射可以說是“透明”的，因?yàn)樗杖肷湮⒉芰繕O少。例如，聚四氮乙烯材料就屬此性質(zhì)。然而一般的物料，諸如食品原料，通常都含有一定量的水分，其tp位約在0．15一0.20之間，數(shù)值越大，意味著能強(qiáng)烈地吸收微波能。因此，如果整個(gè)物料所組成的各部分介電性質(zhì)不同的話，微波對達(dá)種約料既呈現(xiàn)出選擇加熱特征。例如，食品原料理合結(jié)構(gòu)中存在不同的介質(zhì)耗損成分時(shí)，它們受加熱程度將略有不同。

  微波選擇加熱媽的現(xiàn)象，在韌料加熱時(shí)有利泡有弊。微波加熱程度還受到微波加熱器中場強(qiáng)分布狀況或者材料成分的影響。例如，加熱對食物，因出現(xiàn)電場疆段集中有可能過熱燒焦。需要通過工藝措施加以調(diào)鏗。

    又如，微波能量分布在加熱器內(nèi)，由于被加熱物料的介質(zhì)特性與微波加熱器箱體的金屬特征，它們對微波的吸收呈現(xiàn)極大反差。因此，微波能量絕大部分耗散在被加熱物料上，而對加熱物科周圍的空氣，或者加熱設(shè)備的金屆部件耗能極小。因此，微波加熱器工作時(shí)，其箱體部分不受熱，完全不同于遠(yuǎn)紅外或蒸汽加熱時(shí)，其爐體與校加熱韌料同時(shí)受熱狀態(tài)，車間溫度環(huán)境惡劣。換言之，微波加熱與它們相比是節(jié)能的。

    節(jié)能還反映在上述各方法所需加熱的預(yù)熱時(shí)間的不同。微波加熱僅需電源的預(yù)熱時(shí)間，在這段時(shí)間中進(jìn)行微波管的燈絲預(yù)熱，它不需要加熱工作的預(yù)熱時(shí)間，輸出的能量即朝就被物料吸收而加熱.但對于紅外加熱等方式。它們輸出能量同時(shí)被物料和冷的爐體吸收，真真要達(dá)到能工作狀態(tài)，將在輸出能量的一段時(shí)間后才行，這就是我們所說在常規(guī)加熱時(shí)的預(yù)熱時(shí)間。微波能量輸出后加熱的即時(shí)性，以及工作過程中不需要對除物料外的工作部件散熱損耗的能量維持，是微波加熱時(shí)節(jié)能的又一重要方面。

    必須看到，微波對物料整體加熱狀態(tài)，省卻了常規(guī)加熱的熱傳導(dǎo)時(shí)間，與常規(guī)加熱方式相比，對物料加熱時(shí)間在同樣的加熱效果下要短。加熱時(shí)間短，顯然對節(jié)能有利。可以這樣說，評價(jià)某加熱方式是否個(gè)能。不光兜極設(shè)備所使用的功率大小，更盈典的是皮從物科受熱的熱能轉(zhuǎn)換效率，物料受熱與改備部沖耗能比例，以及加熱總時(shí)間等方而綜合評價(jià)而足。對于社會上把微波爐作為耗能大的誤解應(yīng)該出上述事實(shí)來徹底否定。

    微波加熱過程中物料溫升依賴于微波輸出功率狀態(tài)。即有微波輻射時(shí)物時(shí)加熱，當(dāng)停止幅射微波時(shí)，物料得不到微波能量，其加熱過程即刻停停止，顯示出微波加熱的熱慣性小的特點(diǎn)。加熱方式的熱貫性小，表明隨著微波輸出功率的調(diào)節(jié)，物料加熱狀態(tài)(如溫引)可以無情性地隨之改變。這種狀態(tài)是極有利于某些場合的自動(dòng)控制生產(chǎn)需要的，通過它可以達(dá)到控制物料溫升速率、終溫限定等生產(chǎn)工藝所特定需要，從而保證食品生產(chǎn)工藝條件的一致性。

    其它加熱方式的熱情性都較大，不利于食品加工中工藝條件的控制。問題還并不就此而止，加熱方式的熱惰性不同，引起微波工藝過程的獨(dú)特性，我們切不能以常規(guī)加熱工藝的經(jīng)驗(yàn)去對待微波加熱。我們需要?jiǎng)?chuàng)建嶄新的微波加熱工藝。

    出于微波功率輸出可調(diào)和微波加熱的瞬時(shí)性，使得物料被加熱時(shí)其內(nèi)部蒸汽壓力梯反撲效汽向外層遷移速率也具有可調(diào)節(jié)性，在適宜條件控制下能佼物料達(dá)到膨化效果。這就是膨化食品的生產(chǎn)原理。