Mikrowellen-Heizmechanismus
Mikrowellen haben eine bestimmte Energiemenge (elektromagnetische Feldenergie). Unter bestimmten Voraussetzungen kann es als Energiequelle genutzt werden.
Mikrowellen haben physikalische, chemische, biologische und andere Auswirkungen auf Materialien und können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, am weitesten verbreitet ist jedoch die Mikrowellenerwärmung. In diesem Artikel wird hauptsächlich dieser Punkt vorgestellt.
Mikrowellenerwärmung ist eine extrem hochfrequente elektromagnetische Schwingung, die auf die polaren Materialmoleküle einwirkt und dazu führt, dass sich die molekulare Anordnung und Ausrichtung drastisch ändert, was zu einem intensiven „Reibungseffekt“ führt, der das Material erhitzt. Bei diesem Prozess handelt es sich um die Umwandlung elektromagnetischer Mikrowellenfeldenergie in Wärmeenergie.
Wassermoleküle sind polare Moleküle und absorbieren Mikrowellen stark. Wenn ein feuchtigkeitshaltiges Material einer ausreichend starken Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird, absorbieren die darin enthaltenen Wassermoleküle die Mikrowelle, erhitzen sich schnell und verdampfen, und das Material kann schnell trocknen.
Die Mikrowellensterilisation ist das Ergebnis der kombinierten Wirkung thermischer Mikrowelleneffekte und biologischer Effekte. Die thermische Wirkung von Mikrowellen auf Bakterien besteht darin, Proteine zu denaturieren, was dazu führt, dass die Bakterien ihre Nahrungs-, Fortpflanzungs- und Überlebensbedingungen verlieren und sterben.
Der biologische Effekt besteht darin, dass das elektrische Mikrowellenfeld die Potentialverteilung des Querschnitts der Zellmembran verändert, sich auf die Konzentration von Elektronen und Ionen um die Zelle herum auswirkt und dadurch die Durchlässigkeit der Zellmembran verändert.
Die Bakterien sind unterernährt und können nicht normal verstoffwechseln. Die Struktur und Funktion der Bakterien ist gestört, ihr Wachstum und ihre Entwicklung werden gehemmt und sie sterben ab. Darüber hinaus sind Nukleinsäure (RNA) und Desoxyribonukleinsäure (DNA), die das normale Wachstum und die stabile genetische Reproduktion von Bakterien bestimmen, spiralförmige Makromoleküle, die durch mehrere Wasserstoffbrückenbindungen eng verbunden sind.
Ein ausreichend starkes Mikrowellenfeld kann dazu führen, dass sich Wasserstoffbrückenbindungen entspannen, aufbrechen und rekombinieren und dadurch genetische Mutationen, Chromosomenaberrationen oder sogar Brüche hervorrufen. Die Mikrowellensterilisation nutzt die thermischen und biologischen Wirkungen elektromagnetischer Felder zur Zerstörung von Organismen.
Daher ist die Temperatur der Mikrowellensterilisation niedriger als die herkömmlicher Methoden, nur 70-105 Grad, und die Zeit beträgt nur etwa 3-5 Minuten.
Eigenschaften der Mikrowellenerwärmung
Die Erwärmung erfolgt schnell und gleichmäßig
Es ist kein Wärmeleitungsprozess erforderlich. Es kann im Handumdrehen in das erhitzte Material eindringen. Die Eindringtiefe kann mehrere Zentimeter oder sogar mehr als zehn Zentimeter betragen. Es kann Mikrowellenenergie in Sekunden bis mehreren zehn Sekunden in Wärmeenergie umwandeln. Mikrowellen verfügen über eine selektive Erwärmung, wodurch die Erwärmung gleichmäßiger wird.
Energieeinsparung und hohe Effizienz
Da feuchtigkeitshaltige Materialien Mikrowellen leicht absorbieren und Wärme erzeugen können, gibt es außer einem geringen Übertragungsverlust fast keine weiteren Verluste. Im Vergleich zur Ferninfrarotheizung spart die Mikrowellenheizung 1/3 Energie.
Anti-Schimmel, Sterilisation und Konservierung
Mikrowellenerwärmung hat thermische und biologische Wirkungen, so dass sie Schimmel abtöten und bei niedrigeren Temperaturen sterilisieren kann; Es kann die Aktivität von Materialien sowie die Vitamine, Farben und Nährstoffe in Lebensmitteln maximieren.
Fortschrittliche Technologie, die eine kontinuierliche Produktion ermöglicht
Erhitzen oder Beenden kann erreicht werden, solange die Mikrowellenleistung gesteuert wird. Es verfügt über ein komplettes Fördersystem, um eine kontinuierliche Produktion sicherzustellen, eine Computersteuerung zu realisieren und Arbeit zu sparen.
Sicher und harmlos
Da die Mikrowellenenergie in der Heizkammer und dem Wellenleiter aus Metall gesteuert wird, wird die Mikrowelle effektiv gesteuert. Es besteht keine Strahlungsgefahr oder Emission schädlicher Gase, es entsteht keine Abwärme und es werden weder Lebensmittel noch die Umwelt belastet. Arbeitsbedingungen verbessern.
Service
Die Ausrüstung nimmt eine kleine Fläche ein und spart Investitionen.
Der Einsatz der Mikrowellenenergietechnologie in der Lebensmittelverarbeitung beschränkt sich nicht nur auf das Trocknen, Sterilisieren und die Verbesserung der Produktqualität; Es bietet auch leistungsstarke neue technologische Mittel für die Entwicklung neuer Produkte.
Der Einsatz der Mikrowellentechnologie zur Umgestaltung und Ersetzung traditioneller Verarbeitungsmethoden hat den Weg für die Entwicklung und Produktion neuer Produkte erweitert. Frittierte Lebensmittel können beispielsweise nicht als „grüne Lebensmittel“ deklariert werden, da sie möglicherweise geringe Mengen krebserregender Stoffe enthalten.
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Lebensmittel, die mithilfe von Mikrowellen anstelle herkömmlicher Frittierverfahren verarbeitet werden (ölfreie Instantnudeln, in der Mikrowelle gepuffte Lebensmittel usw.), sind jedoch nicht krebserregend. Ein weiteres Beispiel ist die Gefriertrocknungsmethode von dehydriertem Gemüse, die von hoher Qualität ist, aber hohe Kosten verursacht und das Produkt teuer ist, was es für die meisten Menschen erschwinglich macht.
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Bei der Produktion von dehydriertem Gemüse in China wird hauptsächlich Heißlufttrocknung eingesetzt, und beim Blanchieren wird 80-90 Grad heißes Wasser verwendet, wodurch viele Nährstoffe verloren gehen. Die erste neue Kombinationsmethode unseres UnternehmensMikrowelleund Heißlufttrocknung wird zur Herstellung von dehydriertem Gemüse eingesetzt.
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Die Produktqualität kommt der Gefriertrocknung nahe und die Kosten werden deutlich gesenkt. Ein weiteres Beispiel ist, dass der Mikrowellen-Extraktionsprozess im Vergleich zur herkömmlichen Extraktionsmethode eine höhere Extraktionseffizienz aufweist.
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Die Zeit beträgt nur wenige Zehntel der ursprünglichen Methode, wodurch der Verbrauch an Energie, Lösungsmitteln und Abfallerzeugung reduziert wird, und die Ausrüstungsinvestition beträgt nur 1 % der Extraktion mit überkritischem Kohlendioxid.
Abschluss
