第五章 物理技术处理 食品新进展
第 五 章 物 理 技 术 处 理 食 品 新 进 展
教学目的和要求 >掌握食品中应用的新物理技术 >掌握微波技术、高压技术、！ 脉冲技术及 其它技术原理， >了解其在食品加工中的应用及设备
教学目的和要求 ➢掌握食品中应用的新物理技术 ➢掌握微波技术、高压技术、脉冲技术及 其它技术原理； ➢了解其在食品加工中的应用及设备
主要内容 ▣微波技术 ▣高压技术 ▣脉冲技术 ▣其他技术
主要内容 微波技术 高压技术 脉冲技术 其他技术
第一节 微波技术 微波是指波长在1mm~1m范围的电磁 波。工业上，科学，医疗常用微波进行加 热。 常用微波频率有433MHz、915MHz、 2375MHz、2450MHz。食品加工中多 用915MHz。家用微波炉多选用 2450MHz
第一节 微波技术 微波是指波长在1mm～1m范围的电磁 波。工业上，科学，医疗常用微波进行加 热。 常用微波频率有433MHz、915MHz、 2375MHz、2450MHz。食品加工中多 用915MHz。家用微波炉多选用 2450MHz
无线电电磁频谱表 3Hz 30Hz 300Hz 3kHz 30kHz 300kHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz 3THz 30THz 300THz 音频 基低频 低 频 中频 高频 甚高频 特高频 超高频 极高频 VF)) (VLF) (LF) (MF) (HF) (VHF (UHF) (SHF (EHF 频段2 8 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 音 频 雷达频率 视频 微波频率→ 红外 超长波 长波 中波 短波 超短波 分米波 厘米波 毫米波 (VLW) (LW) (MW) (SW) (VSW) (米波) 105km 104km 103km 102km 10km 1km 100m 10m 1m 10cm 1cm 1mm 100 10 (公里) (米) (厘米)（毫米） (微米)
频段2 音频 （VF)） 8 基低频 （VLF） 4 低 频 （LF） 5 中 频 （MF） 6 高 频 （HF） 7 甚高频 （VHF ） 8 特高频 （UHF） 9 超高频 （SHF） 10 极高频 （EHF） 11 12 13 14 超长波 （VLW） 长波 （LW） 中波 （MW） 超短波 （VSW） （米波） 分米波 厘米波 毫米波 3Hz 30Hz 300Hz 3kHz 30kHz 300kHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz 3THz 30THz 300THz 105km 104km 103km 102km 10km 1km 100m 10m 1m 10cm 1cm 1mm 100 10 1 （公里） （米） （厘米）（毫米） （微米） 无 线 电 电 磁 频 谱 表 短波 （SW） 音 频 雷达频率 视 频 微波频率 红外
单位 A埃) nm(微米) cm厘米) m米) 波长0.03 0.030.3.330300 33030003 3 303303003km 3X1023X103X03X103X103X103X10*3X103X103X103X103X1033X103X103X0 m米 Y线 x射线 紫外可见光 红外 放被 毫米波 无线电波 频率1价10”10"101010101010”100°1010101010(H2赫签 1010101010°10101010101010010101MHz兆装 1GHz=103MHz=109 Hz
1GHz＝103 MHz＝109 Hz
微波加热特点 口加热速度快 ▣加热均匀性好 ▣加热易于瞬时控制 ▣选择性吸收 ▣加热效率高
微波加热特点 加热速度快 加热均匀性好 加热易于瞬时控制 选择性吸收 加热效率高
微波技术发展历史 19世纪40年代美国雷声公司制造出第 一台微波炉。 世上 19世纪五六十年代 着大功率磁控管研制成功，美 波导 种加热器的问世，国外在微波 第的应用起一场新的“能源革命行动”。 微波能的应 台 用 普及到食品、医药、农副土特产品加工、化工及当代尖 端技术的各个领域中。 我国从20世纪70年代开始研制、推广微波能应用技术和 设备。当时研制的2450MHz45KW隧道式微波干燥乳儿 糕生产线，将原来需要烘烤6·8h的工艺缩短到9min完成。 Fig.1.1-Prototype microwave oven (ca 1947).(Permission of Raytheon Company. Lexington.Massachusctts.)
一、微波技术发展历史 世 界 上 第 一 台 微 波 炉 ➢ 19世纪40年代美国雷声公司制造出第一台微波炉。 ➢ 19世纪五六十年代，伴随着大功率磁控管研制成功，美 英等国隧道式、波导式等多种加热器的问世，国外在微波 能的应用上掀起一场新的“能源革命行动”。微波能的应 用普及到食品、医药、农副土特产品加工、化工及当代尖 端技术的各个领域中。 ➢ 我国从20世纪70年代开始研制、推广微波能应用技术和 设备。当时研制的2450MHz45KW隧道式微波干燥乳儿 糕生产线，将原来需要烘烤6－8h的工艺缩短到9min完成
二、微波加热原理 ▣微波：非电离辐射。当微波在传输过程中遇 到不同的材料时，会产生反射、吸收和穿透 现象。 ▣介电物质：性能介于导体和绝缘体之间，具 有吸收、穿透和反射微波的性能
二、微波加热原理 微波：非电离辐射。当微波在传输过程中遇 到不同的材料时，会产生反射、吸收和穿透 现象。 介电物质：性能介于导体和绝缘体之间，具 有吸收、穿透和反射微波的性能
(一)微波的加热机理 食品工业中所使用的微波设备主要是利 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电介质，微波对 它们的加热称作介电感应加热(dielectric heating)
（一）微波的加热机理 食品工业中所使用的微波设备主要是利 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电介质，微波对 它们的加热称作介电感应加热(dielectric heating)