Что такое микроволны?
Микроволны - это электромагнитные волны, такие как радиоволны, инфракрасные лучи и видимый свет. Микроволны - это электромагнитные волны с частотой от 300МГц до 300 ГГц, то есть электромагнитные волны с длиной волны от 1 метра до 1 миллиметра. Частота микроволн выше, чем у обычных радиоволн, и их часто называют «электромагнитными волнами сверхвысокой частоты».

Как производятся микроволны?
Микроволновая энергия обычно получается постоянным током или переменным током 50 МГц через специальное устройство. Существует много видов устройств, которые могут генерировать микроволны, но в основном они делятся на две категории: полупроводниковые устройства и электровакуумные устройства. Электрическое вакуумное устройство - это устройство, которое использует электроны для перемещения в вакууме для полного преобразования энергии, или называется электронной трубкой. Среди электрических вакуумных устройств есть магнетроны, клистроны с несколькими резонаторами, микроволновые триоды, микроволновые тетроды, лампы бегущей волны и т.д., которые могут генерировать мощную микроволновую энергию.В настоящее время магнетроны и клистроны в основном используются в области микроволнового нагрева, особенно в промышленных приложениях.

Принципы микроволнового нагрева:
Диэлектрический материал состоит из полярных и неполярных молекул. Под действием электромагнитного поля эти полярные молекулы меняют свое первоначальное состояние со случайным распределением на расположение в соответствии с полярностью электрического поля. Под действием высокочастотного электромагнитного поля эти ориентации постоянно меняются в соответствии с частотой переменного электромагнитного поля. Этот процесс вызывает движение и трение молекул с выделением тепла.В это время энергия переменного электрического поля преобразуется в тепловую энергию в среде, в результате чего температура среды продолжает повышать.

Селективный нагрев микроволны:
Материалы с разными свойствами имеют разные потери на поглощение микроволн, то есть имеют свойство селективного нагрева, что благоприятно сказывается на процессе сушки. Поскольку потери на поглощение молекул воды микроволнами являются наибольшими, детали с высоким содержанием воды поглощают больше микроволновой энергии, чем детали с более низким содержанием воды, поэтому скорость сушки имеет тенденцию быть равномерной.

Эффективность обезвоживания микроволны:
Теоретически 1,39 кг воды можно испарить за счет мощности микроволн на киловатт в час, а фактически 0,8-1,1 кг на киловатт в час. Можно прикинуть требуемую микроволновую мощность в соответствии с разницей между начальной и конечной влажностью обрабатываемого материала и требованиями к выходным данным.

Принципы микроволновой стерилизации:
1. Микроволновый тепловой эффект: под действием микроволнового поля определенной интенсивности насекомые и бактерии в пище поглощают микроволновую энергию и нагреваются из-за явления молекулярной поляризации, тем самым денатурируя свои белки и теряя свою биологическую активность. Микроволновый тепловой эффект в основном играет роль быстрого нагрева и стерилизации.
2. Микроволновый нетепловой эффект(биологический): высокочастотное электрическое поле изменяет потенциал клеточной мембраны и структуру полярных молекул, в результате чего белки и физиологически активные вещества в микроорганизмах мутируют и теряют свою жизнеспособность или гибнут.
3. Микроволновая стерилизация - это совместное действие микроволнового теплового эффекта и биологического эффекта, которое может разрушить экологическую структуру бактерий, и привести к потере питательных веществ бактериями. В этом случае бактерии теряют условия для размножения и выживания, что в конечном итоге приведет к гибели.
4. Кроме того, микроволны также могут влиять на микроэлектромагнитное поле, окружающее бактерии, и изменять распределение потенциала разреза клеточной мембраны. Это влияет на концентрацию электронов и ионов вокруг клеточной мембраны и достигает цели изменения проницаемости клеточной мембраны. Таким образом, бактерии не смогут нормально метаболизировать из-за недоедания и не могут расти.

Таким образом, температура стерилизации с помощью микроволн ниже, чем при обычных методах. Обычно температура стерилизации обычным методом составляет 120-130°C, время составляет около 1 часа, тогда как температура стерилизации с помощью микроволн составляет всего 70-105°C, а время составляет около 90-180 секунд.

Особенности СВЧ сушилки:
1. Энергосбережение: обычная термическая стерилизация часто приводит к потере тепла для окружающей среды и оборудования, в то время как микроволны непосредственно обрабатывают пищу, дополнительных потерь тепла нет. Таким образом, СВЧ стерилизация может сэкономить 30-50% электроэнергии.
2. Равномерно и тщательно: обычная термическая стерилизация начинается с поверхности материала, а затем переносится внутрь за счет теплопроводности. Существует разница температур внутри и снаружи. Чтобы сохранить вкус пищи и сократить время обработки, часто внутренняя часть пищи не достигает достаточной температуры, что влияет на эффект стерилизации. Поскольку микроволновая печь имеет проникающий эффект, когда пища обрабатывается как единое целое, ее поверхность и внутреннюю часть стерилизуют одновременно, поэтому дезинфекция и стерилизация проходят равномерно и тщательно.
3. Простота в эксплуатации и легкость управления: по сравнению с обычной дезинфекцией и стерилизацией СВЧ оборудование не требует бойлеров, сложных систем трубопроводов и т.д., если оно имеет базовые условия для воды и электричества. Для работы требуется всего 2-3 человека. Оборудование еще может быть соединено с подъемной машиной, отводящим конвейером, вибрационным грохотом, упаковочным машиной и другим оборудованием для создания сборочной линии, что значительно повышает производительность труда.