微波加熱特點(diǎn):
1. 加熱迅速,高效節(jié)能
微波加熱與傳統(tǒng)加熱方式(熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射)的機(jī)理完全相同,它是使加熱物料內(nèi)部本身發(fā)熱,不需要熱傳導(dǎo)過程而且設(shè)備和空氣不吸收熱量,物料內(nèi)外在瞬間達(dá)到加熱溫度,與傳統(tǒng)的電加熱、遠(yuǎn)紅外加熱相比節(jié)能2-3倍。
2. 加熱均勻,提高產(chǎn)品質(zhì)量
微波能穿透到物料內(nèi)部,使物料表里同時(shí)產(chǎn)生熱量,選擇性加熱使物料加熱均勻性好,不會(huì)產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。隨著物料表面水分不斷蒸發(fā),物料表層溫度略底于里層溫度,形成的溫度梯度由內(nèi)向外遞增,與加熱過程中伴隨發(fā)生的蒸汽壓遷徙方向與熱量遷移方向均一致。據(jù)物料干燥原理,這種加熱狀態(tài)是極有利于物料干燥的。
3. 熱慣性小,加熱的即時(shí)性、易于控制
微波輸出的能量即刻被物料吸收轉(zhuǎn)換成熱能。而傳統(tǒng)加熱方式,它們輸出的能量同時(shí)被物料和冷的爐體所吸收。微波加熱只需用電,您的工作是控制微波輸出功率即可實(shí)現(xiàn)立即加熱或終止,不需預(yù)熱過程。用人機(jī)界面和PLC可實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動(dòng)化控制。
4. 占地少、安全環(huán)保
微波能量集中且加熱迅速,無需爐體,占地極少??茖W(xué)的漏能抑制系統(tǒng)使微波泄漏嚴(yán)格控制在國(guó)標(biāo)范圍內(nèi),不產(chǎn)生放射性物質(zhì),且整個(gè)過程無有害氣體排放,不產(chǎn)生余熱,沒有粉塵污染。
微波節(jié)能估算:
評(píng)價(jià)某加熱方式是否節(jié)能,不僅要看設(shè)備所使用的功率大小,更重要的是應(yīng)從物料受熱的熱能轉(zhuǎn)換效率,物料受熱受熱與設(shè)備部件耗能比例,以及加熱部時(shí)間等方面綜合評(píng)價(jià)而定。
從理論上講每烘干1公斤的水,需大約8250千卡熱量,換算之為大約需3485千焦(工業(yè)理論算法)。
熱量(千焦/公斤) 烘干1Kg水/小時(shí)所需燃料(公斤) 所需燃料價(jià)格(元/公斤) 1kg水/小時(shí)所需燃料價(jià)格(元) 成本比
煤 25120 1.37 0.6 1.37*0.6=0.82 1:1.49
天然氣 35600 0.97 1.7 1.7*0.96=1.63 1:2.96
重柴油 43410 0.79 0.73*3 0.78*3*0.79=1.85 1:3.36
微波
1度電 0.55 0.55*1=0.55 1:1
微波在實(shí)際工作中能源利用率在80%以上:而普通電加熱靠輻射,燃?xì)饧訜峥靠諝鈱?duì)流、傳導(dǎo)等。電加熱能源利用率在30%左右,燃?xì)鈩t不足20%,其大部分能源倍空氣、冷的爐體吸收和被排風(fēng)設(shè)備抽走。如按每小時(shí)提水份20公斤計(jì)算: 微波干燥曲線與常規(guī)干燥曲線對(duì)比120(濕度)1008060 40 200時(shí)間 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11注: ……常規(guī) 微波 煤:0.55*20*8*300*5=132000元
天然氣:1.63*20*8*300*5=391200元
重柴油:1.85*20*8*300*5=444000元
遠(yuǎn)紅外/電加熱:055*20*8*300*5=132000元微波爐:0.55*20*8*300*1.25=33300元 以上在能源方面均說明使用微波設(shè)備優(yōu)于其他設(shè)備,從投入資金到利潤(rùn)只需半年。
微波殺菌:
波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波, 在微波電磁場(chǎng)作用下,介質(zhì)中的極性分子從原來的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場(chǎng)的交變而排列取向,例如,采用的微波頻率為2450兆赫,就會(huì)出現(xiàn)每秒24億5千萬次交變,產(chǎn)生激烈的磨擦而生熱。在這一微觀過程中,微波能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能,使介質(zhì)溫度呈現(xiàn)為宏觀上的升高。
微波具有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)雙重殺菌作用。微波熱效應(yīng)殺菌機(jī)理的簡(jiǎn)述是:生物細(xì)胞是由水、蛋白質(zhì),核酸,碳水化合物,脂肪和列機(jī)物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在強(qiáng)微波場(chǎng)的作用下,溫度升高。其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或破壞,蛋白質(zhì)變性,影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性,從而失去生物活性。 微波非熱效應(yīng)殺菌機(jī)理的簡(jiǎn)述是:微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且微波場(chǎng)感應(yīng)的離子流,會(huì)影響細(xì)胞膜附近的電荷分布,導(dǎo)致膜的屏障作用受到損傷,影響NA-K泵的功能,產(chǎn)生膜功能障礙,從而干擾或破壞細(xì)胞的正常新陳代謝功能,導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)抑制、停止或死亡。再則細(xì)胞中的核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)在微波場(chǎng)力作用下可導(dǎo)致氫鍵的松馳、斷裂或重組。誘發(fā)基因突變或染色體畸變,從而影響其生物活性的改變,延緩或中斷細(xì)胞的穩(wěn)定遺傳和增殖。
簡(jiǎn)單地說微波殺菌、保鮮是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波的熱效應(yīng)主要起快速升微波殺菌溫度僅在70至90度,時(shí)間約為幾分鐘。溫殺菌作用;而非熱效應(yīng)則使用微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異,而喪失活力或死亡。因此,微波殺菌溫度低于常規(guī)方法,一般比較,常規(guī)方法殺菌溫度要在100度以上,時(shí)間要在十幾分鐘至幾十分鐘,而
微波殺菌優(yōu)點(diǎn):
1. 時(shí)間短。速度快:常規(guī)熱力殺菌是通過熱傳導(dǎo)方式將熱量從食品表面?zhèn)髦羶?nèi)部,往往需較長(zhǎng)時(shí)間,內(nèi)部才能達(dá)到殺菌溫度。微波則利用其透射作用,以熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的共同作用,是物品內(nèi)外均勻的,迅速升溫殺滅細(xì)菌。處理時(shí)間大大縮短,在強(qiáng)功率密度強(qiáng)度下,甚至只要幾秒~數(shù)十秒達(dá)到滿意效果。
2.低溫殺菌,保持藥品成分:微波熱效應(yīng)的快速升溫和非熱效應(yīng)的生化作用,增強(qiáng)了殺菌功能。相比常規(guī)熱力在比較低溫的溫度,較短的時(shí)間內(nèi)就能獲得滅蟲菌的效果,一般殺菌溫度在75~80,處理時(shí)間3~5分鐘。
3.節(jié)約能源:微波電磁轉(zhuǎn)換率高,一般在70%以上,優(yōu)于加熱的電熱效率。加之,微波是直接對(duì)食品進(jìn)行磁熱能量轉(zhuǎn)換,微波加熱器本身不會(huì)被加熱,因而不存在額外的熱功耗,所以節(jié)能省電,相比節(jié)電30~50%
4.殺菌均勻徹底:常規(guī)熱力殺菌是從物料表面開始的,而微波的穿透性,是表面與內(nèi)部同時(shí)受熱,保證內(nèi)外均勻殺菌。
5.易自動(dòng)化生產(chǎn):微波設(shè)備操作簡(jiǎn)單,沒有熱慣性,能根據(jù)生產(chǎn)工藝要求適時(shí)調(diào)控。整條生產(chǎn)線只需1~2名工人。
6.工藝先進(jìn):微波殺菌設(shè)備不需要鍋爐。復(fù)雜的管道系統(tǒng)。煤廠和運(yùn)輸車輛等,只需水,電基本條件即可,對(duì)廠房無特殊要求。投資少,見效快。
7.節(jié)省占地面積:微波設(shè)備無高溫余熱,不產(chǎn)生熱輻射,能改善工作環(huán)境;而且設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省廠房面積。
微波設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域:
食品工業(yè)應(yīng)用: 化學(xué)工業(yè)應(yīng)用:
各類食品、農(nóng)副產(chǎn)品的干燥、殺菌、膨化 各類粉 、粒 、塊 、糊膏狀化工物料的脫水干燥
魚、 肉 、蛋禽累食品的殺菌、 熟制及回溫解凍 有效成分的提取 、化學(xué)反應(yīng)的加速催化等
保健酒、 液體飲料殺菌,白酒、 醋的醇化處理 結(jié)晶水的脫出及液態(tài)物料的低溫濃縮
大豆及豆制品的脫腥、 干燥 、殺菌 竹 、木 、草編制品的干燥及粘貼加工殺蟲、 防霉
制藥工業(yè)應(yīng)用: 紙 、紙板 、紙漿 蜂窩紙 瓦楞紙及膠合板的干燥防霉
各類片、 丸、 粉粒狀制品 、中草藥、 口服液、 藥瓶酒瓶的干燥 、殺菌 紡織皮革工業(yè)應(yīng)用:
陶瓷工業(yè)應(yīng)用: 各類皮革的干燥 、防霉處理
各種陶瓷制品的干燥、 燒結(jié)。石蠟 、石膏模型的干燥成型 各類煙葉、 煙絲的干燥、 殺菌及防霉處理