微波在食品中的应用

微波设备在食品业主要应用于各种小包装食品、瓶装食品、糕点、饼干、果脯、豆制品、熟食、调味品（鸡精、香精）面粉等的加热、干燥与杀菌处理。也使用于对海产品（海带、紫菜）的干燥；面包、糖、干果、茶叶、烟叶、粮食制品的脱水、干燥、杀菌防霉处理。以及对各类速冻食品的解冻处理。

微波具有热效应和非热效应双重杀菌作用。微波热效应杀菌机理的简述是：生物细胞是由水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和有机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质。该介质在强微波场的作用下，温度升高。其空间结构发生变化或破坏，蛋白质变性，影响其溶解度、粘度、膨胀性、稳定性，从而失去生物活性。微波非热效应杀菌机理的简述是：微波作用能改变生物性排列聚合状态及其运动规律，而且微波场感应的离子流，会影响细胞膜附近的电荷分布，导致膜的屏障作用受到损伤，影响NA—K泵的功能。产生膜功能障碍，从而干扰或破坏细胞的正常新陈代谢功能，导致细菌生长抑制、停止或死亡。再则细胞中的核糖核酸（RAN）和脱氧核糖核酸（DAN）在微波场力作用下可导致氢键的松弛、断裂或重组。诱导基因突变或染色体畸变，从而影响其生物活性的改变，延缓或中断细胞的稳定遗传和增殖。

简单地说微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用：而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，而丧失活力或死亡。因此，微波杀菌温度低于常规方法，一般比较，常规方法杀菌温度要在100度以上，时间要在十几分钟至几十分钟，而微波杀菌温度仅在70至90度，时间约为几分钟。

通过微波干燥、杀菌处理的食品的保质期可延长3~8倍，不破坏原有的营养成份、色泽、口感和天然风味。与其它干燥、杀菌、解冻设备相比，可缩小占地面积、降低能耗30%~100%。而且不生产“三废”污染.

微波在化工行业中的应用

用于粉状、颗粒状物料的干燥脱水。常规加热如火焰、热风、蒸汽干燥等都是利用热传导的原理，将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。要使中心部位达到所需要的温度需要一定的时间，导热性较差的物体所需时间就更长。这些传统的干燥方法时间长、耗电量大，加热不太均匀，上下翻动，劳动强度大，而微波能干燥特点，微波能穿透物体内部里外同时加热，频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的振荡，水分子也同样是万次的振荡，分子之间互相摩擦产生热量，自身发热。所以可广泛用于化工产品的分装物料的干燥脱水。例如：草酸钴、氢氧化锂、氢氧花镍、甘露纯、仲钨酸铵、钴酸锂、碳酸钡、碳酸锶等，含水量从40%干燥后达到0.5%，烘干时间只需6~15分钟，干燥温度可以控制在80℃~90℃

微波高温烧结设备

微波烧结设备主要应用于烧结各种*的陶瓷、钴酸锂、氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆等；烧结电子陶瓷器件；PZT压电陶瓷、压敏电阻等。

所谓微波烧结或微波燃烧合成是指用微波辐照来代替传统的热源。均匀混合的物料或预先压制成型的料坯通过自身对微波能量的吸收（或耗散）达到一定的高温，从而引发燃烧合成反应或完成烧结过程。由于它与传统技术相比较，属于两种截然不同的加热方式。因此，微波烧结有着自身的特点。微波介质加热原理，化学原料一旦放入微波电场中，其中的极性分子和非极性分子就引起极化，变成偶分子。按照电场方向定向，由于该电场属于交变电场，所以偶极子便随着电场变化而引起旋转和震动，例如频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的旋转和震动，产生了类似于分子之间相互摩擦的效应，从而吸收电场的能量而发热，物体本身成为发热体。当用传统方式加热时，点火引燃总是从样品表面开始，燃烧从表面向样品内部传播*终完成烧结反应。而采用微波辐射时，情况就不同了。由于微波有较强的穿透能力，它能深入到样品内部，首先使样品中心温度迅速升高达到着火点并引发燃烧合成。烧结波沿径向从里向外传播，这就能使整个样品几乎是均匀地被加热，*终完成烧结反应。微波点火引燃在样品中产生的温度梯度（dT/dt）传统点火方式小得多。换句话说，微波烧结过程中烧结波的传播要比传统加热方式均匀得多。将金属利用微波辐射加热到300-2000℃温烧结成陶瓷。

实验表明，当样品的压紧密度高时，传统加热方式引发的燃烧波的传播速率大大减小，甚至因“自熄”而不能自然。但是，若采用微波辐照，由于温度的升高是反应物质本身吸收（或扩散）微波能量的结果，只要微波源不断地给予能量，样品温度将很快达到着火温度（T1）。反应一旦引发，放出的热量又促使样品温度进一步升高达到燃烧温度（T2），样品吸收微波辐射的能力也同时增加，这就保证了反应能够保持在一个足够高的温度（T3＞T1）下进行，直到反应完全。微波燃烧合成或微波烧结是一个可以控制的过程。这就是说，我们可以根据对产品性质的要求，通过对一系列参数的调整，人为地控制燃烧波的传播。这是微波燃烧合成较之于传统技术的一个显著的优点。微波功率的调节，可以是直接采用可调功率的微波源来控制样品对微波能量的吸收（或耗散）。使产品性能更加符合我们的要求。

微波在制药行业中的应用

微波在医药业的设备主要应用于药丸（水丸、密丸、水密丸等）、药片、药粉、药颗粒各种口服液、中西药材等的干燥与杀菌处理。

长期以来，我国医药加工业都是采用传统的加热干燥、杀菌方式，如采用热风、远红外进行药品的干燥，用高温高压，钴60等进行杀菌。它们不仅热效率利用率低、加热时间长、占地面积大不利于环保。同时，杀菌要在加压120℃的高温下，保温20~40分钟，而药品的药效和营养成分必将受到一定程度的破坏。而采用微波干燥、杀菌能充分发挥微波干燥、杀菌特性，就可以解决传统加热的弊端。用精心设计的药丸微波干燥机，加工的药丸不龟裂，一致性好，保持原样性，延长了保质期。采用5KW微波口服杀菌的设备，每小时可加工10ML的口服液5000支以上，其杀菌温度仅为80℃左右，时间不到1分钟，不仅卫生指标达标而且口服液体色泽清澄、保持了口服液原营养成分、无沉淀、口感佳。设备已通过制药GMP认证。

微波在调味料行业中的应用

微波设备在调味品（鸡肉香精、牛肉香精、猪肉香精、酵母精）等的加热、干燥与杀菌处理。也适用于对海产品香料（海带、紫菜、鱼、虾）的干燥。

香料的加工工艺：浓缩膏状物——进料系统——进料能量抑制器——微波干燥器——出料能量抑制器——冷却系统——出料打碎系统

微波干燥特点：

1、              干燥时间短，产品的香味浓厚；

2、              干燥温度低、均匀，产品的色泽亮丽；

3、              选择性加热。因为水分子对微波吸收好，所以含水量高的部分，吸收微波功率多于含水量较低的部分。这就是选择性加热的特点，利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥；

4、              干燥脱水的水气方向由内到外。所以，微波干燥具有膨化作用，对后续的粉碎大有帮助；

5、              节能*。微波是直接对物料进行作用，因而没有额外的热能损失，炉内的空气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善，与远红外加热相比可节电30%。

6、              易于控制，工艺*。与常规方法比较，设备即开即用；没有热惯性，操作灵活方便；微波功率可调。在微波加热，干燥中，无废水，无废气，是一种安全无害的高新技术。提高产品质量，带来经济效益！

微波萃取设备

微波萃取（提取）设备主要应用于香料、调味料、黄豆、花生、当归、天麻、海带、人参、芥菜籽、化妆品、茶饮料、果胶、化工等的微波萃取（提取）。

微波萃取技术是一项新技术应用于化工、中药和食品行业。微波萃取主要用于固体样品的萃取。已用于萃取如土壤、动植物、食品、种子和饲料、中药等。与传统的萃取（索氏、超声萃取）法相比，微波萃取的主要特点是快速、能耗小、溶剂用量少，而且有利于极性和热不稳定的化合物，避免了长时间处于高温引起的热分解。传统萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行，而微波萃取是微波瞬间穿透物料里外同时加热进行萃取。微波萃取法不仅快速，而且回收率也较高，用醋酸萃取沉淀物中各种金属锡有机化合物，与通常的萃取法相比，萃取时间仅用3分钟，降低20~100倍，而对各种金属锡有机化合物的提取率却增加了。

二、微波萃取与传统方法的比较

微波陶瓷定型设备的应用

微波陶瓷定型干燥设备主要应用于蜂窝陶瓷、工艺陶瓷、高压绝缘瓷、特种陶瓷定型干燥等。

常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽干燥等都是利用热传导的原理，将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。要使中心部位达到所需的温度需要一定的时间，导热性较差的物体所需时间就更长。这些传统的干燥方法时间长、耗电量大，加热不太均匀，上下翻动，劳动强度大，而微波能干燥特点，微波能穿透物体内部里外同时加热，频率为2450MHZ，以每秒24亿5千万次的震荡，分子之间互相摩擦产生热量，自己发热。所以可广泛用于化工产品的粉状物料的干燥脱水定型。

微波陶瓷干燥定型设备的优点有：
1、　产品干燥定型的质量好，不开裂。

2、              易于控制，操作方便灵活。

3、              节省时间，产量高。

4、              能源消耗少。

5、              生产强度小，占地少。

6、              省力，省工序，特别是易于和前后工序连成自动线，减少搬运次数。

7、              环保清洁卫生。无污染，更不会产生“三废”问题。

微波真空干燥机

真空式微波干燥机主要应用于高附加值、且具有热敏性的农副产品、保健品、食品、药材、果蔬、化工原料等的脱水干燥；用于化工产品的低温浓缩、结晶水的脱除、酶制剂的干燥等；中草药的真空提取；适用于科研院校的实验室。

微波真空干燥设备在延长食品的保质期、保存食品原有的风味和营养成分、保留原料的生理活性、增强保健食品的功能性、提高农副产品的附加值等方面，微波真空干燥技术优势明显，一是可以有效地保持物料的形状、色泽、营养成分和香气不变，这些特性，对于保健品的生产尤为重要；而是可以大幅度地节约能源。物料在采用冷冻干燥方法处理时，需要补升华热。

在真空条件下，水的汽化温度低，实现了低温干燥，完好的保持了加工物料原有的色、香、味及营养成分，避免了物料中活性成分的氧化变质，制品复水性好；微波穿透至物料内部，回转系统驱动物料做回转运动，使物料受热更均匀，干燥更迅速，其运行成本远远低于冷冻干燥和红外干燥，节能降耗、卫生环保；充分利用微波的加热均匀物料内外温差小，既利用了真空干燥的特点，又解决了真空中热能传导困难的问题，大大提高了干燥的工作效率和产品质量。根据国内外资料显示，采用微波设备对物料加热，其速度和效能是常规加热方法的4~20倍。

微波木材干燥防霉杀虫设备

一、用途与简介：
　　　木材微波干燥定型防霉杀虫是一项新技术，广泛应用于木材、家具、地板等行业的木材烘干，由于在常规干燥中，因变形、开裂、霉烂等原因造成大量的浪费；而微波干燥机具有加热均匀、干燥速度快、不走形、不开裂、防蛀防霉、产品质量好，有利于连续化和自动化生产等一系列优点。

木材微波干燥与众不同的特点是热量不是物体外表传入，而是微波透过物料内部被所含的水份和木材本身吸收直接加热。由于物料的表面水份的蒸发，因此，物料内部温度高于表面。使物料内部形成向外的压力差，加速了水份的表面迁移。微波干燥木材是以湿木材作为电介质，在微波电磁场中的作用下，引起湿木材中水分子的极化，由于电磁场的频繁交变，引起水分子的剧烈运动，摩擦产生热量，从而使木材干燥。微波在被干燥木材内部直接作用，叫做“透热”。“透热”所需要的时间与木材的厚度无关，而与电场强度、微波频率以及木材的介电性质有关。微波作用木材时，当木材内部的温度高于100℃时，在木材中产生过量的水蒸汽压力，加速了水分子的移动。所以微波干燥木材的速度大大高于对流干燥（自然干燥、蒸汽干燥、红外干燥等）的速度。

用微波干燥木材一般选用微波频率为915兆赫，微波穿透深度80㎜，而微波频率为2450兆赫，穿透深度50㎜，故完*满足一般经加工完成的成品材。对于不同的产量大小及干燥要求，可选用不同形式的微波木材干燥设备；对于各种不同性质的木材要选取合适的微波加热速度，达到良好的工艺条件，可获得良好的效益。

二、微波木材干燥杀虫设备的优点：

1、干燥速度快、*。据资料表明，25～50㎜的松木板干燥速度比常用的对流干燥速度快20–30倍。木材水份从30%降至12%，只需15-25分钟。

2、干燥木材均匀、不变形、不开裂。由于微波同时作用木材的内外各部份，发热均匀，故经微波处理的木材，干燥均匀*，提高产品质量，表面不会板结、提高坚韧度、保证不会开裂、变形、变色、可校正弯曲度等。

3、防蛀、防霉、延长保存期。微波干燥木材，可穿透木材内部，使用木材中寄生的虫卵很快杀灭，达到防蛀、防霉，延长保存期的作用。

4、*节能。用远红外线和蒸汽能源进行木材干燥，其能源利用率不足50%，而用微波作为能源的利用率可达75%以上，比远红外和蒸气干燥能耗降低25%以上。

5、操作方便、节省人力。利用微波可瞬间开关的原理，操作简便，管理方便，减轻劳动强度，节省人力。

6、安全卫生、环保。微波处理木材无噪音、无污染、更不会产生“三废”问题。　

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