试述微波加热的机理,并解释微波加热具有选择性的原因。
试述微波加热的机理,并解释微波加热具有选择性的原因。
【正确答案】:原理:食品微波处理主要是利用微波的热效应。食品中的水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物等都属于有耗介质。有耗介质吸收微波能使介质温度升高,这个过程称介电加热。微波在介电材料产生热主要有两种机制:离子极化和偶极子转向。离子极化:溶液中的离子在电场作用下产生离子极化。离子带有电荷从电场获得动能,相互发生碰撞作用,可以将动能转化为热。溶液浓度越高,离子碰撞的概率越大,在微波高频率下产生的交变电场会引起离子无数次的碰撞,产生更大的热,引起介质温度升高。偶极子转向:当极性分子受外电场作用时,偶极分子就会产生转矩。交变电场中,由于电场方向改变就会引起极性分子极性转动。转动的快慢受频率影响,在高频电场中一秒钟内极性分子要进行上亿次的换向“变极”运动。使分子之间产生强烈振动,引起摩擦发热,使物料温度升高,达到加热目的。选择加热性:在微波场中,各电介质吸收微波而产生的热能:P=0.556·ε·tanδ·f·E2×10-12f 和E为微波场的性能参数,而(ε· tanδ)为每种电介质所固有的性质,称为介电损失。由于各物质介电损失的差异,使微波具有了选择加热性的特点,即不同物质,在相同微波场中加热时,所产生的热量不同。

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