مکانیزم گرمایش مایکروویو
امواج مایکروویو دارای مقدار مشخصی انرژی هستند (انرژی میدان الکترومغناطیسی). تحت شرایط خاصی می توان از آن به عنوان منبع انرژی استفاده کرد.
مایکروویو اثرات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و غیره بر روی مواد دارد و می توان از آن برای مصارف مختلفی استفاده کرد، اما پرکاربردترین آن گرمایش مایکروویو است. این مقاله عمدتاً به معرفی این نکته می پردازد.
گرمایش مایکروویو یک نوسان الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار بالا است که بر روی مولکولهای ماده قطبی اثر میکند و باعث میشود آرایش مولکولی و جهتگیری به شدت تغییر کند و در نتیجه یک اثر "اصطکاک" شدید ایجاد شود که ماده را گرم میکند. این فرآیند تبدیل انرژی میدان الکترومغناطیسی مایکروویو به انرژی گرمایی است.
مولکول های آب، مولکول های قطبی هستند و امواج مایکروویو را به شدت جذب می کنند. هنگامی که یک ماده حاوی رطوبت در معرض تشعشعات مایکروویو به اندازه کافی قوی قرار می گیرد، مولکول های آب موجود در آن مایکروویو را جذب می کنند و به سرعت گرم و تبخیر می شوند و مواد را می توان به سرعت خشک کرد.
استریلیزاسیون مایکروویو نتیجه اثر ترکیبی اثرات حرارتی مایکروویو و اثرات بیولوژیکی است. اثر حرارتی مایکروویو بر روی باکتری ها دناتوره کردن پروتئین ها است که باعث می شود باکتری ها تغذیه، تولید مثل و شرایط بقا را از دست بدهند و بمیرند.
اثر بیولوژیکی این است که میدان الکتریکی مایکروویو توزیع پتانسیل سطح مقطع غشاء سلول را تغییر میدهد و بر غلظت الکترونها و یونها در اطراف سلول تأثیر میگذارد و در نتیجه نفوذپذیری غشای سلولی را تغییر میدهد.
باکتری ها سوء تغذیه دارند و نمی توانند به طور طبیعی متابولیزه شوند. ساختار و عملکرد باکتری ها مختل شده و رشد و نمو آنها مهار شده و می میرند. علاوه بر این، اسید نوکلئیک (RNA) و اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA)، که رشد طبیعی و تولید مثل ژنتیکی پایدار باکتریها را تعیین میکنند، درشت مولکولهایی هستند که با چندین پیوند هیدروژنی محکم به هم متصل شدهاند.
یک میدان مایکروویو به اندازه کافی قوی میتواند باعث شل شدن، شکستن و ترکیب مجدد پیوندهای هیدروژنی شود و در نتیجه باعث ایجاد جهشهای ژنتیکی، انحرافات کروموزومی یا حتی شکستگی شود. استریلیزاسیون مایکروویو از اثرات حرارتی و بیولوژیکی میدان های الکترومغناطیسی برای از بین بردن موجودات استفاده می کند.
بنابراین، دمای استریلیزاسیون مایکروویو کمتر از روشهای معمولی است، فقط 70-105 درجه، و زمان فقط حدود 3-5 دقیقه طول میکشد.
ویژگی های گرمایش مایکروویو
گرمایش سریع و یکنواخت است
هیچ فرآیند هدایت حرارتی مورد نیاز نیست. می تواند در یک لحظه به مواد گرم شده نفوذ کند. عمق نفوذ می تواند به چندین سانتی متر یا حتی بیش از ده سانتی متر برسد. می تواند انرژی مایکروویو را در چند ثانیه تا ده ثانیه به انرژی گرمایی تبدیل کند. مایکروویوها دارای گرمایش انتخابی هستند که باعث می شود گرمایش یکنواخت تر شود.
صرفه جویی در انرژی و راندمان بالا
از آنجایی که مواد حاوی رطوبت می توانند به راحتی امواج مایکروویو را جذب کنند و گرما تولید کنند، تقریباً هیچ اتلاف دیگری جز مقدار کمی تلفات انتقال وجود ندارد. در مقایسه با گرمایش مادون قرمز دور، گرمایش مایکروویو 1/3 انرژی را ذخیره می کند.
ضد کپک، عقیم سازی و نگهداری
گرمایش مایکروویو اثرات حرارتی و بیولوژیکی دارد، بنابراین می تواند کپک را از بین ببرد و در دماهای پایین تر استریل کند. می تواند فعالیت مواد و ویتامین ها، رنگ و مواد مغذی موجود در غذا را به حداکثر برساند.
تکنولوژی پیشرفته، قادر به تولید مداوم
تا زمانی که قدرت مایکروویو کنترل شده باشد می توان گرمایش یا خاتمه را به دست آورد. این یک سیستم انتقال کامل برای اطمینان از تولید مداوم، کنترل کامپیوتر و صرفه جویی در نیروی کار دارد.
ایمن و بی ضرر
از آنجایی که انرژی مایکروویو در محفظه گرمایش و موجبر ساخته شده از فلز کنترل می شود، مایکروویو به طور موثر کنترل می شود. خطر تشعشع یا انتشار گاز مضر وجود ندارد، گرمای اتلاف تولید نمیشود و غذا و محیط زیست را آلوده نمیکند. بهبود شرایط کار.
سرویس
تجهیزات منطقه کوچکی را اشغال می کند و باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری می شود.
کاربرد فناوری انرژی مایکروویو در فرآوری مواد غذایی به خشک کردن، استریل کردن و بهبود کیفیت محصول محدود نمی شود. همچنین ابزارهای فن آوری جدید قدرتمندی را برای توسعه محصولات جدید فراهم می کند.
استفاده از فناوری مایکروویو برای تبدیل و جایگزینی روشهای پردازش سنتی، راه را برای توسعه و تولید محصولات جدید گستردهتر کرده است. به عنوان مثال، غذاهای سرخ شده را نمی توان «غذاهای سبز» اعلام کرد، زیرا ممکن است حاوی مقدار کمی مواد سرطان زا باشند.
01
با این حال، غذاهایی که به جای سرخ کردن سنتی با استفاده از مایکروویو فرآوری می شوند (نودل های فوری بدون روغن، غذاهای پف کرده در مایکروویو و غیره) هیچ نگرانی سرطان زا ندارند. مثال دیگر روش خشک کردن انجمادی سبزیجات کم آب است که از کیفیت بالایی برخوردار است، اما هزینه آن بالا و محصول گران است و برای اکثر افراد مقرون به صرفه است.
02
تولید سبزیجات کم آب در چین عمدتاً از خشک کردن هوای گرم استفاده می کند و در فرآیند بلانچینگ از آب گرم 80-90 درجه استفاده می شود که باعث از بین رفتن بسیاری از مواد مغذی می شود. اولین روش جدید ترکیب شرکت مامایکروویوو از خشک کردن هوای گرم برای تولید سبزیجات کم آب استفاده می شود.
03
کیفیت محصول نزدیک به خشک کردن انجمادی است و هزینه آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. مثال دیگر این است که در مقایسه با روش استخراج سنتی، فرآیند استخراج مایکروویو بازده استخراج بالاتری دارد.
04
زمان تنها چند دهم روش اصلی است که مصرف انرژی، حلالها و تولید زباله را کاهش میدهد و سرمایهگذاری تجهیزات تنها 1 درصد استخراج با روش فوق بحرانی دی اکسید کربن است.
نتیجه
