Meccanismo di riscaldamento a microonde
Le microonde hanno una certa quantità di energia (energia del campo elettromagnetico). In determinate condizioni, può essere utilizzato come fonte di energia.
Le microonde hanno effetti fisici, chimici, biologici e di altro tipo sui materiali e possono essere utilizzate per vari scopi, ma quello più utilizzato è il riscaldamento a microonde. Questo articolo introduce principalmente questo punto.
Il riscaldamento a microonde è un'oscillazione elettromagnetica ad altissima frequenza che agisce sulle molecole polari del materiale, provocando un cambiamento drastico della disposizione e dell'orientamento molecolare, determinando un intenso effetto di "attrito" che riscalda il materiale. Questo processo è la conversione dell’energia del campo elettromagnetico delle microonde in energia termica.
Le molecole d'acqua sono molecole polari e assorbono fortemente le microonde. Quando un materiale contenente umidità viene sottoposto a radiazioni a microonde sufficientemente forti, le molecole d'acqua in esso contenute assorbono le microonde, si riscaldano ed evaporano rapidamente e il materiale può essere rapidamente asciugato.
La sterilizzazione a microonde è il risultato dell'effetto combinato degli effetti termici delle microonde e degli effetti biologici. L'effetto termico delle microonde sui batteri è quello di denaturare le proteine, facendo sì che i batteri perdano nutrimento, riproduzione e condizioni di sopravvivenza e muoiano;
l'effetto biologico è che il campo elettrico a microonde modifica la distribuzione potenziale della sezione trasversale della membrana cellulare, influenzando la concentrazione di elettroni e ioni attorno alla cellula, modificando così la permeabilità della membrana cellulare.
i batteri sono malnutriti e non possono metabolizzarli normalmente. La struttura e la funzione dei batteri sono disordinate, la loro crescita e il loro sviluppo sono inibiti e muoiono. Inoltre, l'acido nucleico (RNA) e l'acido desossiribonucleico (DNA), che determinano la normale crescita e la riproduzione genetica stabile dei batteri, sono macromolecole arrotolate strettamente collegate da numerosi legami idrogeno.
Un campo di microonde sufficientemente forte può causare il rilassamento, la rottura e la ricombinazione dei legami idrogeno, inducendo così mutazioni genetiche, aberrazioni cromosomiche o addirittura rotture. La sterilizzazione a microonde sfrutta gli effetti termici e biologici dei campi elettromagnetici per distruggere gli organismi.
Pertanto, la temperatura della sterilizzazione a microonde è inferiore a quella dei metodi convenzionali, solo 70-105 gradi, e il tempo richiede solo circa 3-5 minuti.
Caratteristiche del riscaldamento a microonde
Il riscaldamento è rapido ed uniforme
non è richiesto alcun processo di conduzione del calore. Può penetrare nel materiale riscaldato in un istante. La profondità di penetrazione può raggiungere diversi centimetri o anche più di dieci centimetri. Può convertire l'energia delle microonde in energia termica in pochi secondi o decine di secondi. Le microonde hanno un riscaldamento selettivo, rendendo il riscaldamento più uniforme.
Risparmio energetico e alta efficienza
Poiché i materiali contenenti umidità possono facilmente assorbire le microonde e generare calore, non vi è quasi nessun'altra perdita tranne una piccola perdita di trasmissione. Rispetto al riscaldamento a infrarossi lontani, il riscaldamento a microonde consente di risparmiare 1/3 di energia.
Antimuffa, sterilizzazione e preservazione
Il riscaldamento a microonde ha effetti termici e biologici, quindi può uccidere la muffa e sterilizzare a temperature più basse; può massimizzare l'attività dei materiali, delle vitamine, del colore e dei nutrienti presenti negli alimenti.
Tecnologia avanzata, capace di produzione continua
il riscaldamento o la terminazione possono essere ottenuti purché la potenza delle microonde sia controllata. Dispone di un sistema di trasporto completo per garantire una produzione continua, realizzare il controllo computerizzato e risparmiare manodopera.
Sicuro e innocuo
Poiché l'energia delle microonde è controllata nella camera di riscaldamento e nella guida d'onda in metallo, le microonde vengono controllate in modo efficace. Non vi è alcun rischio di radiazioni o emissioni di gas nocivi, non viene generato calore di scarto e non inquina né il cibo né l'ambiente. Migliorare le condizioni di lavoro.
servizio
L'attrezzatura occupa una piccola area e consente di risparmiare investimenti.
L'applicazione della tecnologia dell'energia a microonde nella lavorazione degli alimenti non si limita all'essiccazione, alla sterilizzazione e al miglioramento della qualità del prodotto; fornisce inoltre nuovi potenti mezzi tecnologici per lo sviluppo di nuovi prodotti.
L’uso della tecnologia a microonde per trasformare e sostituire i metodi di lavorazione tradizionali ha ampliato la strada allo sviluppo e alla produzione di nuovi prodotti. I cibi fritti, ad esempio, non possono essere dichiarati "cibi verdi" perché potrebbero contenere una piccola quantità di agenti cancerogeni.
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Tuttavia, gli alimenti lavorati utilizzando le microonde anziché i tradizionali processi di frittura (spaghetti istantanei senza olio, cibi soffiati al microonde, ecc.) non presentano rischi di cancerogenicità. Un altro esempio è il metodo di liofilizzazione delle verdure disidratate, che è di alta qualità, ma il costo è elevato e il prodotto è costoso, rendendolo accessibile alla maggior parte delle persone.
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La produzione di verdure disidratate in Cina utilizza principalmente l'essiccazione ad aria calda, mentre il processo di sbollentatura utilizza acqua calda a 80-90 gradi, che causa la perdita di molte sostanze nutritive. Il primo nuovo metodo di combinazione della nostra aziendamicroondee l'essiccazione ad aria calda viene utilizzata per produrre verdure disidratate.
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La qualità del prodotto è vicina a quella della liofilizzazione e il costo è notevolmente ridotto. Un altro esempio è che rispetto al metodo di estrazione tradizionale, il processo di estrazione a microonde ha un’efficienza di estrazione più elevata,
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Il tempo è solo di pochi decimi rispetto al metodo originale, riducendo il consumo di energia, solventi e produzione di rifiuti, e l'investimento in attrezzature è solo l'1% dell'estrazione con il metodo supercritico di anidride carbonica.
Conclusione
