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电磁场与微波技术在日常生活中的应用

  • 发表时间:2020-11-03 09:48:10
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电磁场与微波技术在日常生活中的应用是非常广泛的,其应用大致体现在电磁起重机,磁悬浮列车小到电动机,指南针,扬声器,变压器,电磁炉,微波炉,以及微波技术在食品中的应用,微波加热,微波杀菌等等。

其中,电磁炉,微波炉,以及微波技术在食品工业中的应用等等。

电磁炉是厨具市场的一种新型灶具,它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场,当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流,涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能,使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。电磁炉的优势首先表现在它的热效率极高。作为倡导"绿色厨房文化"的高科技产品,电磁炉的应用原理是电流通过线圈产生磁场,磁场内的磁力线通过含铁物质的底部时,促使铁分子高速运动,产生无数小涡流,因此热效率高,鉴于电磁炉的种种优点,现在大量使用。

电磁炉的优势首先表现在它的热效率极高。作为倡导"绿色厨房文化"的高科技产品,电磁炉的应用原理是电流通过线圈产生磁场,磁场内的磁力线通过含铁物质(铁锅、不锈钢锅、搪瓷锅等)的底部时,促使铁分子高速运动,产生无数小涡流,因此热效率高。相比之下,传统炉具,如电热炉、石油气炉、 煤气炉及电饭锅的加热原理是先烧红器皿底部直接加热锅内食物,另有部分热耗用在燃烧空气,热效率在40%-70%之间,热能耗量大、煮食慢。而电磁炉的热效率普遍高于80%,连盟电磁炉热效率能够达到93%。 用传统炉灶明火烧开一壶水需要9分钟,而放到电磁炉上则只需2~3分钟,大大节省了能源。连盟电磁炉不受锅具种类和大小的左右,独有的热能强力制御开发, 2200W的电磁炉产生的极高的热值相当于4800 KCAL/m3的煤气炉发出的高火力。

微波炉是利用了微波是一种电磁波,其能量比通常的无线电波大得多。微波一碰到金属就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它。微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但不会消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成,可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器,它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波,能穿透食物达5cm深,并使食物中的水分子也随之运动,剧烈的运动产生了大量的热能,食物就会被煮熟了,这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时,热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪,热量则是直接深入食物内部,所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上。微波炉由于烹饪的时间很短,进而能很好地保持食物中的维生素和天然风味,满足人们的需求。

微波技术在食品行业中的应用也是相当的广泛。鉴于微波具有加热迅速、均匀、节能高效、防霉保鲜、可连续生产、安全无害、设备占地面积小、改善劳动条件等优点,已被广泛应引用于粉状、颗粒、片状等各种食品、营养品、调味品、休闲食品、农副产品、鱼虾片、海鲜片、肉脯、豆制品、方便面、速食品、干果、茶叶、卡拉胶粉、果蔬的干燥、杀菌。也适用于液体饮料、营养品、中草药的萃取和液体杀菌等等。其中常用的技术有以下两种:

1.肉类制品的微波干燥杀菌

各熟食厂家生产的各熟食店柜台上摆放的诸如:五香猪蹄、动物的内脏熟食、火腿、西式红肠、各类酱卤肉、鸡肉、鸭肉等等;其保鲜期均十分短、一般最长也不超过三天就腐烂了。如果采用微波对其杀菌保鲜后,其鲜美度、嫩度、风味均保持原味,保鲜期可达到3个月以上,已广泛应用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、等肉制品的干燥、杀菌、保鲜,其中牛肉干可达6个月以上。

2.蔬菜的微波杀菌保鲜

山野菜被通常称为绿色食品,而深受国内外用户的欢迎。但其保鲜期受到大大影响,例如:生长在苏皖两地的苔菜,是一种贡菜,具有悠久的历史,均以半成品销售。后来采用高温高压等传统的巴氏灭菌方法,虽然能达到一定的杀菌效果,但苔菜的脆度受到破坏疲软,严重影响到.产品的质量,限制了扩大生产,不利于外销。采用微波杀菌技术以后,其杀菌温度仅需80度左右,完全达到商业无菌效果,保鲜期可长达9个月以上,其风味、脆度等各项口感指标均满足销售需求。

微波加热:微波具有一定的能量(电磁场能)。在一定的条件下,它作为一直工能源予以应用,微波对物料的作用有物理、化学、生物等效应,可用于各种目的,但应用最广泛的是微波加热。微波加热是极高频率的电磁振荡作用于具有电极性的物料分子,使其分子排列趋向剧烈变化,而产生激烈的类似于“摩擦”的效果。使物体变热。此过程即微波的电磁场能量转化为热能。水分子是极性分子,强烈吸收微波。含有水分的物料在受到足够的微波辐射时,其中的水分子吸收微波很快的升温蒸发,物料得以迅速干燥。

微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性,使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡;生物效应是微波电磁场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细胞因此营养不良,不能正常新陈代谢,细胞结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死亡。此外,决定细胞正常生长和稳定遗传繁殖的核酸(RNA)微波制茶工艺 充分发挥微波微波热效应和非热特殊效应作用,升温速度快,茶叶中的水分子在微波电磁场中被极化,使茶叶从内部深层快速升温,达到钝化酶的 临界点温度,非常适合绿茶及其它特种茶的杀青和干燥作业。茶叶的有效营 养成分基本不损失,而且色、香、味都大大好于传统的加工方法。

除此之外,微波技术制药工业,木材加工,橡胶工业,杀虫灭菌,脱硫,微波等离子体技术,医疗,测量,陶瓷烧结等方面也得到了广泛的应用。

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