電磁場(chǎng)與微波技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用
電磁場(chǎng)與微波技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用是非常廣泛的,其應(yīng)用大致體現(xiàn)在電磁起重機(jī),磁懸浮列車小到電動(dòng)機(jī),指南針,揚(yáng)聲器,變壓器,電磁爐,微波爐,以及微波技術(shù)在食品中的應(yīng)用,微波加熱,微波殺菌等等。
其中,電磁爐,微波爐,以及微波技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用等等。
電磁爐是廚具市場(chǎng)的一種新型灶具,它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流的加熱原理,電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng),當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí),鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流,渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,使器具本身自行高速發(fā)熱,用來加熱和烹飪食物,從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn),能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)。電磁爐的優(yōu)勢(shì)首先表現(xiàn)在它的熱效率極高。作為倡導(dǎo)"綠色廚房文化"的高科技產(chǎn)品,電磁爐的應(yīng)用原理是電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過含鐵物質(zhì)的底部時(shí),促使鐵分子高速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生無數(shù)小渦流,因此熱效率高,鑒于電磁爐的種種優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在大量使用。
電磁爐的優(yōu)勢(shì)首先表現(xiàn)在它的熱效率極高。作為倡導(dǎo)"綠色廚房文化"的高科技產(chǎn)品,電磁爐的應(yīng)用原理是電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過含鐵物質(zhì)(鐵鍋、不銹鋼鍋、搪瓷鍋等)的底部時(shí),促使鐵分子高速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生無數(shù)小渦流,因此熱效率高。相比之下,傳統(tǒng)爐具,如電熱爐、石油氣爐、 煤氣爐及電飯鍋的加熱原理是先燒紅器皿底部直接加熱鍋內(nèi)食物,另有部分熱耗用在燃燒空氣,熱效率在40%-70%之間,熱能耗量大、煮食慢。而電磁爐的熱效率普遍高于80%,連盟電磁爐熱效率能夠達(dá)到93%。 用傳統(tǒng)爐灶明火燒開一壺水需要9分鐘,而放到電磁爐上則只需2~3分鐘,大大節(jié)省了能源。連盟電磁爐不受鍋具種類和大小的左右,獨(dú)有的熱能強(qiáng)力制御開發(fā), 2200W的電磁爐產(chǎn)生的極高的熱值相當(dāng)于4800 KCAL/m3的煤氣爐發(fā)出的高火力。
微波爐是利用了微波是一種電磁波,其能量比通常的無線電波大得多。微波一碰到金屬就發(fā)生反射,金屬根本沒有辦法吸收或傳導(dǎo)它。微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料,但不會(huì)消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透過,其能量反而會(huì)被吸收。微波爐正是利用微波的這些特性制作的。微波爐的外殼用不銹鋼等金屬材料制成,可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出,以免影響人們的身體健康。裝食物的容器則用絕緣材料制成。微波爐的心臟是磁控管。這個(gè)叫磁控管的電子管是個(gè)微波發(fā)生器,它能產(chǎn)生每秒鐘振動(dòng)頻率為24.5億次的微波。這種肉眼看不見的微波,能穿透食物達(dá)5cm深,并使食物中的水分子也隨之運(yùn)動(dòng),劇烈的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了大量的熱能,食物就會(huì)被煮熟了,這就是微波爐加熱的原理。用普通爐灶煮食物時(shí),熱量總是從食物外部逐漸進(jìn)入食物內(nèi)部的。而用微波爐烹飪,熱量則是直接深入食物內(nèi)部,所以烹飪速度比其它爐灶快4至10倍,熱效率高達(dá)80%以上。微波爐由于烹飪的時(shí)間很短,進(jìn)而能很好地保持食物中的維生素和天然風(fēng)味,滿足人們的需求。
微波技術(shù)在食品行業(yè)中的應(yīng)用也是相當(dāng)?shù)膹V泛。鑒于微波具有加熱迅速、均勻、節(jié)能高效、防霉保鮮、可連續(xù)生產(chǎn)、安全無害、設(shè)備占地面積小、改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)引用于粉狀、顆粒、片狀等各種食品、營(yíng)養(yǎng)品、調(diào)味品、休閑食品、農(nóng)副產(chǎn)品、魚蝦片、海鮮片、肉脯、豆制品、方便面、速食品、干果、茶葉、卡拉膠粉、果蔬的干燥、殺菌。也適用于液體飲料、營(yíng)養(yǎng)品、中草藥的萃取和液體殺菌等等。其中常用的技術(shù)有以下兩種:
1.肉類制品的微波干燥殺菌
各熟食廠家生產(chǎn)的各熟食店柜臺(tái)上擺放的諸如:五香豬蹄、動(dòng)物的內(nèi)臟熟食、火腿、西式紅腸、各類醬鹵肉、雞肉、鴨肉等等;其保鮮期均十分短、一般最長(zhǎng)也不超過三天就腐爛了。如果采用微波對(duì)其殺菌保鮮后,其鮮美度、嫩度、風(fēng)味均保持原味,保鮮期可達(dá)到3個(gè)月以上,已廣泛應(yīng)用于牛肉干、豬肉脯、魚片、等肉制品的干燥、殺菌、保鮮,其中牛肉干可達(dá)6個(gè)月以上。
2.蔬菜的微波殺菌保鮮
山野菜被通常稱為綠色食品,而深受國(guó)內(nèi)外用戶的歡迎。但其保鮮期受到大大影響,例如:生長(zhǎng)在蘇皖兩地的苔菜,是一種貢菜,具有悠久的歷史,均以半成品銷售。后來采用高溫高壓等傳統(tǒng)的巴氏滅菌方法,雖然能達(dá)到一定的殺菌效果,但苔菜的脆度受到破壞疲軟,嚴(yán)重影響到.產(chǎn)品的質(zhì)量,限制了擴(kuò)大生產(chǎn),不利于外銷。采用微波殺菌技術(shù)以后,其殺菌溫度僅需80度左右,完全達(dá)到商業(yè)無菌效果,保鮮期可長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月以上,其風(fēng)味、脆度等各項(xiàng)口感指標(biāo)均滿足銷售需求。
微波加熱:微波具有一定的能量(電磁場(chǎng)能)。在一定的條件下,它作為一直工能源予以應(yīng)用,微波對(duì)物料的作用有物理、化學(xué)、生物等效應(yīng),可用于各種目的,但應(yīng)用最廣泛的是微波加熱。微波加熱是極高頻率的電磁振蕩作用于具有電極性的物料分子,使其分子排列趨向劇烈變化,而產(chǎn)生激烈的類似于“摩擦”的效果。使物體變熱。此過程即微波的電磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化為熱能。水分子是極性分子,強(qiáng)烈吸收微波。含有水分的物料在受到足夠的微波輻射時(shí),其中的水分子吸收微波很快的升溫蒸發(fā),物料得以迅速干燥。
微波殺菌是微波的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波對(duì)細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性,使細(xì)菌失去營(yíng)養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡;生物效應(yīng)是微波電磁場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電位分布,影響細(xì)胞周圍電子和離子濃度,從而改變細(xì)胞膜的通透性能,細(xì)胞因此營(yíng)養(yǎng)不良,不能正常新陳代謝,細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能紊亂,生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外,決定細(xì)胞正常生長(zhǎng)和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸(RNA)微波制茶工藝 充分發(fā)揮微波微波熱效應(yīng)和非熱特殊效應(yīng)作用,升溫速度快,茶葉中的水分子在微波電磁場(chǎng)中被極化,使茶葉從內(nèi)部深層快速升溫,達(dá)到鈍化酶的 臨界點(diǎn)溫度,非常適合綠茶及其它特種茶的殺青和干燥作業(yè)。茶葉的有效營(yíng) 養(yǎng)成分基本不損失,而且色、香、味都大大好于傳統(tǒng)的加工方法。
除此之外,微波技術(shù)制藥工業(yè),木材加工,橡膠工業(yè),殺蟲滅菌,脫硫,微波等離子體技術(shù),醫(yī)療,測(cè)量,陶瓷燒結(jié)等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。