กลไกการทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ
ไมโครเวฟมีพลังงานจำนวนหนึ่ง (พลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้า) สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ
ไมโครเวฟมีผลกระทบทางกายภาพ เคมี ชีวภาพ และอื่นๆ ต่อวัสดุ และสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้ แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือการทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ บทความนี้จะแนะนำประเด็นนี้เป็นหลัก
การให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟเป็นการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงอย่างยิ่ง ซึ่งกระทำกับโมเลกุลของวัสดุมีขั้ว ส่งผลให้การจัดเรียงและการวางแนวของโมเลกุลเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ส่งผลให้เกิด "แรงเสียดทาน" ที่รุนแรงซึ่งทำให้วัสดุร้อนขึ้น กระบวนการนี้เป็นการแปลงพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไมโครเวฟเป็นพลังงานความร้อน
โมเลกุลของน้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้วและดูดซับไมโครเวฟได้อย่างรุนแรง เมื่อวัสดุที่มีความชื้นได้รับรังสีไมโครเวฟที่แรงพอ โมเลกุลของน้ำในวัสดุจะดูดซับไมโครเวฟและทำให้ร้อนและระเหยอย่างรวดเร็ว และวัสดุก็สามารถแห้งได้อย่างรวดเร็ว
การฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟเป็นผลมาจากการผสมผสานระหว่างผลกระทบด้านความร้อนจากไมโครเวฟและผลกระทบทางชีวภาพ ผลกระทบทางความร้อนของไมโครเวฟต่อแบคทีเรียคือการทำให้โปรตีนเสื่อมสภาพ ทำให้แบคทีเรียสูญเสียสารอาหาร การสืบพันธุ์ และการอยู่รอด และตายไป
ผลกระทบทางชีวภาพคือสนามไฟฟ้าไมโครเวฟเปลี่ยนการกระจายศักย์ของหน้าตัดของเยื่อหุ้มเซลล์ ส่งผลต่อความเข้มข้นของอิเล็กตรอนและไอออนรอบเซลล์ ส่งผลให้ความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์เปลี่ยนไป
แบคทีเรียขาดสารอาหารและไม่สามารถเผาผลาญได้ตามปกติ โครงสร้างและการทำงานของแบคทีเรียไม่เป็นระเบียบ และการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพวกมันจะถูกยับยั้งและพวกมันจะตาย นอกจากนี้ กรดนิวคลีอิก (RNA) และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ซึ่งเป็นตัวกำหนดการเจริญเติบโตตามปกติและการสืบพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เสถียรของแบคทีเรีย ต่างก็ถูกขดเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาด้วยพันธะไฮโดรเจนหลายพันธะ
สนามไมโครเวฟที่แรงเพียงพออาจทำให้พันธะไฮโดรเจนคลายตัว แตกตัว และรวมตัวกันใหม่ได้ ซึ่งทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม ความผิดปกติของโครโมโซม หรือแม้แต่การแตกหัก การฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟใช้ผลกระทบทางความร้อนและชีวภาพของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทำลายสิ่งมีชีวิต
ดังนั้นอุณหภูมิของการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟจึงต่ำกว่าวิธีทั่วไปเพียง 70-105 องศา และเวลาเพียงประมาณ 3-5 นาที
ลักษณะการทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ
การทำความร้อนทำได้รวดเร็วและสม่ำเสมอ
ไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการนำความร้อน มันสามารถทะลุวัสดุที่ได้รับความร้อนได้ในทันที ความลึกของการเจาะสามารถเข้าถึงได้หลายเซนติเมตรหรือมากกว่าสิบเซนติเมตร สามารถแปลงพลังงานไมโครเวฟเป็นพลังงานความร้อนได้ภายในไม่กี่วินาทีถึงสิบวินาที ไมโครเวฟมีระบบทำความร้อนแบบเลือกได้ ทำให้ทำความร้อนได้สม่ำเสมอมากขึ้น
ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพสูง
เนื่องจากวัสดุที่มีความชื้นสามารถดูดซับไมโครเวฟและสร้างความร้อนได้ง่าย จึงแทบไม่มีการสูญเสียอื่นใดนอกจากการสูญเสียการส่งผ่านเพียงเล็กน้อย เมื่อเทียบกับการทำความร้อนแบบฟาร์อินฟราเรด การทำความร้อนด้วยไมโครเวฟจะช่วยประหยัดพลังงานได้ 1/3
ป้องกันเชื้อรา การฆ่าเชื้อ และการเก็บรักษา
การให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟมีผลกระทบทางความร้อนและทางชีวภาพ จึงสามารถฆ่าเชื้อราและฆ่าเชื้อได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า สามารถเพิ่มกิจกรรมของวัสดุและวิตามิน สี และสารอาหารในอาหารได้สูงสุด
เทคโนโลยีขั้นสูงสามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง
การทำความร้อนหรือการยุติสามารถทำได้ตราบใดที่มีการควบคุมพลังงานไมโครเวฟ มีระบบลำเลียงที่สมบูรณ์เพื่อให้มั่นใจว่ามีการผลิตอย่างต่อเนื่อง ตระหนักถึงการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ และประหยัดแรงงาน
ปลอดภัยและไม่เป็นอันตราย
เนื่องจากพลังงานไมโครเวฟถูกควบคุมในห้องทำความร้อนและท่อนำคลื่นที่ทำจากโลหะ ไมโครเวฟจึงถูกควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ ไม่มีอันตรายจากรังสีหรือการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย ไม่มีการสร้างความร้อนทิ้ง และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่ออาหารหรือสิ่งแวดล้อม ปรับปรุงสภาพการทำงาน
บริการ
อุปกรณ์ใช้พื้นที่ขนาดเล็กและช่วยประหยัดการลงทุน
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลังงานไมโครเวฟในการแปรรูปอาหารไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการอบแห้ง การฆ่าเชื้อ และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ แต่ยังให้วิธีการทางเทคโนโลยีใหม่ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่
การใช้เทคโนโลยีไมโครเวฟในการแปลงและแทนที่วิธีการประมวลผลแบบเดิมได้ขยายแนวทางในการพัฒนาและการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ ตัวอย่างเช่น อาหารทอด ไม่สามารถประกาศให้เป็น "อาหารสีเขียว" ได้ เนื่องจากอาจมีสารก่อมะเร็งในปริมาณเล็กน้อย
01
อย่างไรก็ตาม อาหารที่แปรรูปโดยใช้ไมโครเวฟแทนกระบวนการทอดแบบดั้งเดิม (บะหมี่กึ่งสำเร็จรูปไร้น้ำมัน อาหารพองด้วยไมโครเวฟ ฯลฯ) ไม่มีปัญหาเรื่องสารก่อมะเร็ง อีกตัวอย่างหนึ่งคือวิธีการทำผักอบแห้งแบบแช่แข็งซึ่งมีคุณภาพสูงแต่ต้นทุนสูงและสินค้ามีราคาแพงทำให้คนส่วนใหญ่มีราคาไม่แพง
02
การผลิตผักอบแห้งในประเทศจีนส่วนใหญ่ใช้การอบแห้งด้วยลมร้อน และกระบวนการลวกใช้น้ำร้อน 80-90 องศา ซึ่งทำให้สูญเสียสารอาหารจำนวนมาก วิธีการรวมแบบใหม่วิธีแรกของบริษัทของเราไมโครเวฟและใช้ลมร้อนเพื่อผลิตผักอบแห้ง
03
คุณภาพของผลิตภัณฑ์ใกล้เคียงกับการทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง และต้นทุนก็ลดลงอย่างมาก อีกตัวอย่างหนึ่งคือ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการสกัดแบบดั้งเดิม กระบวนการสกัดด้วยไมโครเวฟมีประสิทธิภาพในการสกัดที่สูงกว่า
04
เวลาเป็นเพียงสองสามในสิบของวิธีการดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงาน ตัวทำละลาย และการสร้างของเสีย และการลงทุนด้านอุปกรณ์เพียง 1% ของการสกัดด้วยวิธีคาร์บอนไดออกไซด์ที่วิกฤตยิ่งยวด
บทสรุป
