微波技术应用

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微波技术在通信领域中的应用研究

微波技术在通信领域中的应用研究

微波技术在通信领域中的应用研究微波技术是一种在通信领域中广泛应用的高频电磁波技术。

它与低频电磁波相比,具有更高的频率和更短的波长,因此适用于高速数据传输、高清视频传输等高频通信场景。

本文将探讨微波技术在通信领域中的应用研究。

一、微波技术在通信领域中的基础应用微波技术最早应用于雷达系统中,用于测量距离和速度等物理量。

随着时代的发展,微波技术在通信领域中的应用也日趋广泛。

目前,微波技术主要在以下几个方面得到了广泛的应用:1. 无线通信系统无线通信系统是微波技术最为广泛的应用领域之一。

微波信号可以通过无线电波传输,因此可以实现无线通信。

无线通信系统主要包括移动通信、卫星通信和无线局域网等。

在移动通信方面,微波技术主要应用于3G、4G和5G等无线通信标准中。

无线通信系统通过微波信号将语音、数据和视频等信息传输到用户手机中,实现无线通信功能。

在卫星通信方面,微波技术用于卫星信号的传输。

卫星通信可以实现全球覆盖,因此在军事、民用和科研等领域得到了广泛的应用。

在无线局域网方面,微波技术主要应用于WiFi技术中。

WiFi技术可以实现在有线网络不便的地方进行无线网络接入,因此在家庭、办公室和公共场所等领域得到了广泛的应用。

2. 高速数据传输随着信息时代的到来,高速数据传输成为了一个重要的应用领域。

微波技术的高频特性可以实现高速数据传输,因此在高速数据传输领域得到了广泛的应用。

高速数据传输主要包括光纤通信和微波通信两种方式。

在光纤通信方面,微波技术主要用于光纤通信的放大器和光纤通信系统的测试等方面。

在微波通信方面,微波技术主要用于无线局域网和蓝牙等短距离高速数据传输领域。

3. 高清视频传输随着高清视频技术的发展,高清视频传输成为了一个重要的应用领域。

微波技术的高频特性可以实现高清视频传输,因此在高清视频传输领域得到了广泛的应用。

高清视频传输主要包括数字电视、高清视频监控和高清视频会议等方面。

微波技术可以实现数字电视的高清信号传输、高清视频监控的远程监控和高清视频会议的高速传输等功能。

微波的在生活中应用及原理

微波的在生活中应用及原理

微波的在生活中应用及原理1. 应用领域广泛•烹饪领域:微波炉是最常见的微波应用之一。

通过向食物中施加微波辐射,可以迅速加热食物,节省烹饪时间。

此外,微波炉还可以解冻食物,蒸汽蔬菜和煮熟坚果。

•通信领域:微波技术在通信领域得到广泛应用。

微波信号能够在大气层的某些频率范围内进行传输,被用于卫星通信、无线通信、卫星广播等领域。

•医疗领域:医学领域使用微波技术进行诊断和治疗。

例如,通过使用微波成像技术,可以检测和诊断肿瘤。

此外,微波还用于物理治疗,例如通过热疗治疗肿瘤。

•雷达技术:雷达是一种使用微波辐射并接收其反射信号来探测目标的技术。

雷达的应用范围广泛,包括气象预报、空中和海上监视、导航系统等。

2. 微波的原理微波是一种电磁波,其频率范围在300 MHz到300 GHz之间,波长约为1 mm 到1 m之间。

微波具有以下特点:•高频率:相比于无线电波、可见光和红外线等其他类型的电磁波,微波波长较短,频率较高。

这种高频率使得微波在传输和处理信息时更加高效。

•穿透力强:微波可以穿透许多以及不导电材料,例如塑料、玻璃、陶瓷等。

这使得微波在烹饪和通信领域的应用更为方便和广泛。

•与水分子相互作用:微波与水分子之间存在相互作用。

水分子具有极性,在外加微波辐射下,水分子会不断地定向旋转。

这种运动导致了水分子之间的摩擦和碰撞,转化为热能。

这正是微波炉加热食物的原理。

3. 微波炉的工作原理微波炉利用微波与水分子相互作用的原理来加热食物。

其工作原理如下:1.微波炉内部有一个称为磁控管的装置,该装置产生微波的电磁场。

2.微波在磁控管中产生,并通过一个称为波导的管道传输到微波炉的内腔。

3.微波炉的内腔由金属材料制成,可以反射和保持微波。

4.当微波通过食物时,微波与水分子相互作用,导致水分子的定向旋转和摩擦。

这种运动将能量转化为热能,使食物加热。

5.微波在金属内壁上反射,确保微波被完全吸收和利用,而不会逃离微波炉。

6.微波炉内部还配备了一个旋转的托盘,以确保食物均匀加热。

微波技术的应用领域

微波技术的应用领域

微波技术的应用领域微波技术是一种利用微波电磁波进行通信、雷达、加热等应用的技术。

它已经广泛应用于许多领域,为我们的生活带来了诸多便利和创新。

本文将从通信、雷达、加热和其它应用四个方面介绍微波技术的应用领域。

一、通信领域微波通信是目前主要的无线通信方式之一。

微波技术在通信领域的应用主要包括卫星通信、微波通信塔和微波通信设备。

卫星通信利用微波电磁波实现长距离通信,使得我们可以在世界各地进行语音通话、视频会议、互联网接入等。

微波通信塔是无线通信的重要基础设施,它通过微波电磁波进行信号传输,实现了手机、电视、广播等服务的覆盖。

微波通信设备则是实现微波通信的关键组件,包括微波天线、微波放大器、微波滤波器等,它们能够将微波电磁波转化为电信号或者将电信号转化为微波电磁波,实现信号的传输和处理。

二、雷达领域雷达是利用微波电磁波进行探测和测量的技术。

雷达在军事、航空、气象等领域有广泛的应用。

在军事方面,雷达可以用于目标探测、目标跟踪、导弹防御等,提高军事作战的能力。

在航空领域,雷达可以用于飞机导航、飞行安全等,提高飞行的效率和安全性。

在气象领域,雷达可以用于天气预报、降雨量测量等,为我们提供准确的天气信息。

三、加热领域微波加热是利用微波电磁波对物体进行加热的技术。

微波加热的应用非常广泛,包括食品加热、材料加热、医疗治疗等。

在食品加热方面,微波炉是最常见的应用,它利用微波电磁波快速加热食物,使得我们可以方便快捷地进行烹饪。

在材料加热方面,微波加热可以用于塑料加热成型、木材干燥、橡胶硫化等,提高生产效率。

在医疗治疗方面,微波加热可以用于肿瘤治疗、物理疗法等,对一些疾病有较好的疗效。

四、其他应用领域除了通信、雷达和加热领域,微波技术还有许多其他的应用。

例如,微波传感器可以用于测量湿度、温度、压力等物理量,广泛应用于工业控制、环境监测等领域。

微波干燥可以用于食品、药品等的干燥加工,提高产品质量。

微波消毒可以用于医疗器械的消毒,保证医疗过程的安全性。

微波技术的研究和应用

微波技术的研究和应用

微波技术的研究和应用近年来,随着科技的发展,微波技术也越来越得到了人们的关注和重视。

除了在通讯、导航和雷达等方面得到广泛应用外,微波技术还有很多其他领域的应用,比如物联网、生物医学、食品加工等。

本文将从不同角度探讨微波技术的研究和应用。

一、微波技术在通讯领域的应用微波技术在通讯领域的应用十分广泛,其中最为常见的就是在手机通讯和卫星通讯中使用。

由于微波通讯信号的传输速度快,能够传输大量信息,因此被广泛应用于无线通信领域。

相较于传统的有线通讯,微波通讯更加便捷、快速,使通讯变得更加高效和方便。

此外,微波技术还应用于医疗领域。

利用微波检测技术可以检测人体微波信号,从而获得人体的某些信息,比如人体温度、呼吸和心跳等生理信号。

这种检测技术可以对医学诊断和治疗提供帮助。

二、微波技术在雷达领域的应用雷达是微波技术的另一个重要应用领域。

雷达依靠微波信号来探测目标并获得相关信息。

比如在航空领域,雷达可以探测飞机的位置、速度、高度等信息,从而确保飞行的安全。

在军事领域,雷达可以探测敌方目标,进行情报搜集。

另外,雷达还应用于气象预报。

利用雷达探测技术,可以对天气进行精确预测和监测,从而提供有用的气象信息。

三、微波技术在食品加工领域的应用微波在食品加工领域的应用也非常广泛。

微波加热技术可以使食品迅速加热,从而更加快捷和高效。

此外,由于微波加热温度较低,不会破坏食品的营养成分和口感,因此越来越多的食品加工企业选择采用微波加热技术进行食品加工。

微波杀菌技术也被广泛应用于食品加工领域。

在食品加工过程中,使用微波杀菌技术可以彻底杀灭食品中的细菌和病毒,避免食品污染,从而保证食品的安全性。

四、微波技术在物联网领域的应用随着物联网技术的发展,微波技术在物联网领域的应用也越来越广泛。

物联网中采用了大量的传感器设备,而这些传感器设备一般需要通过无线方式进行通讯。

由于微波通讯信号传输速度快、传输距离远,因此在物联网中的应用非常广泛。

五、微波技术在生物医学领域的应用微波技术在生物医学领域的应用也越来越受到重视。

微波技术的应用原理与应用领域

微波技术的应用原理与应用领域

微波技术的应用原理与应用领域简介微波技术是指利用微波的特殊性质和特定的工作频率来实现各种应用的一种技术。

微波是指频率范围介于0.3GHz到300GHz之间的电磁波,其波长范围在1厘米到1毫米之间。

微波技术在通信、雷达、无线电频谱、医疗设备等领域都有广泛的应用。

应用原理微波技术的应用原理主要包括以下几个方面:1.电磁波传输特性:微波在传输过程中具有直线传播、穿透力强等特性。

微波可以通过大气、云层、建筑物等障碍物传播,因此在通信中得到广泛应用。

2.共振吸收特性:许多物质在特定的频率下对微波具有较强的吸收能力,这种现象被称为共振吸收。

通过利用物质对微波的共振吸收特性,可以实现微波加热、物质检测等应用。

3.多径传播特性:微波在传输中常常会经历多个路径的传播,这种现象被称为多径传播。

通过对多径传播的研究和利用,可以提高通信中的传输质量和可靠性。

4.功率与频率关系:微波功率的传输和控制与频率有密切的关系。

不同频率的微波在功率传输上有不同的特性,因此在应用中需要根据具体需求选择合适的频率。

应用领域微波技术具有广泛的应用领域,以下列举几个常见的应用领域:通信微波技术在通信领域有着重要的应用。

通过利用微波的直线传播特性,可以实现远距离的通信。

微波通信设备通过天线传输微波信号,实现无线通信。

微波通信设备通常用于长距离通信、卫星通信等场合。

雷达雷达是利用微波技术进行探测和测量的装置。

微波雷达通过发射微波信号并接收其回波来实现目标检测和距离测量。

微波雷达具有高精度、强干扰抗性等优点,被广泛应用于军事、气象、航空等领域。

无线电频谱微波技术在无线电频谱管理中发挥着重要的作用。

通过合理利用微波频段的特性,可以实现无线电频谱的高效利用和管理。

微波技术对无线电频谱的分配和规划起到了重要的指导作用。

医疗设备微波技术在医疗设备中有着广泛的应用。

例如,微波加热被广泛应用于肿瘤治疗,通过利用细胞对微波的共振吸收特性,可以实现对肿瘤组织的精确治疗。

微波技术的原理及应用范围

微波技术的原理及应用范围

微波技术的原理及应用范围1. 微波技术的原理微波技术是一种利用微波能量进行通信、遥测、雷达和加热等应用的技术。

其原理主要基于以下几个方面:1.1 微波的定义微波是指频率范围在300MHz至300GHz之间的无线电波。

相比于较低频率的无线电波,微波具有更短的波长和更高的频率。

微波能量可以在空气和某些物质中传播,由此带来了微波技术的应用。

1.2 微波的传播特性微波在空气和物质中的传播特性与传统的无线电波有很大的不同。

微波在大气中的传播损耗较低,几乎不受天气的影响。

在物质中的传播特性受到物质的介电常数和导电性质的影响。

这些特性使得微波可以在不同环境中进行远距离的传输并且能够穿透一些物质。

1.3 微波的发射和接收微波的发射和接收需要使用专门的设备和天线。

发射设备通过电源提供能量,将电能转化为微波能量并发射出去。

接收设备通过天线接收传输中的微波信号,并将其转化回电能进行处理和分析。

2. 微波技术的应用范围微波技术的应用范围非常广泛,包括通信、雷达、遥测以及加热等领域。

以下是微波技术的一些典型应用:2.1 微波通信微波通信是微波技术最常见的应用之一。

利用微波进行通信可以实现高速、高带宽的数据传输,特别适用于需要远距离传输和大容量数据传输的场景。

微波通信广泛应用于卫星通信、无线电通信以及移动通信等领域。

2.2 微波雷达雷达是利用无线电波进行探测和跟踪的技术,而微波雷达则是利用微波进行探测和跟踪。

微波雷达具有高分辨率、远距离、不受天气影响等优势,被广泛应用于航空、航天、军事等领域。

2.3 微波遥测微波遥测是通过微波技术对远程目标进行监测和测量的方法。

利用微波遥测可以实现对距离较远的目标进行精确的测量,并且可以在复杂环境下进行测量。

微波遥测在天文学、地球物理学、气象学等领域发挥着重要作用。

2.4 微波加热微波加热是利用微波能量对物体进行加热的技术。

微波加热可以实现快速、均匀的加热效果,并且可以在短时间内加热到较高温度。

微波技术发展与应用案例分享

微波技术发展与应用案例分享

微波技术发展与应用案例分享微波技术是指在微波频段(1-100 GHz)范围内应用的一种电磁波技术。

微波技术的发展与应用非常广泛,以下是一些微波技术的发展与应用案例分享:1. 无线通信:微波技术在移动通信、卫星通信、雷达通信等领域有着广泛的应用。

通过微波技术,可以实现远距离、高速率、高质量的无线通信。

例如,5G网络的通信频段包括了微波频段,可以通过微波技术实现更高速率的数据传输和更多用户的同时连接。

2. 雷达:雷达是通过发射微波信号并接收回波信号来探测目标的一种技术。

微波技术在雷达中扮演着非常重要的角色,可以实现远距离、高精度的目标探测和跟踪。

雷达广泛应用于气象预测、航空航天、海洋监测、军事等领域。

3. 医疗诊断:微波技术在医疗诊断中可以用于成像、治疗和监测等方面。

例如,微波成像技术可以用来检测乳腺癌和其他肿瘤,通过测量微波在生物体内的传播特性来得到影像信息。

微波治疗技术则可以用于疾病的热疗、肿瘤的消融等。

4. 无线充电:微波技术可以用于无线充电,通过将微波信号传输到接收设备,实现电能的传输。

无线充电技术可以方便地给电动汽车、电子设备等充电,减少使用插座的依赖。

5. 食品加热:微波技术在食品加热中有着广泛的应用。

微波加热可以快速均匀地将能量传递到食物中,做到节能、高效、保留营养等效果。

微波炉就是一个常见的微波加热设备。

6. 太阳能利用:微波技术可以实现太阳能的聚焦和转换。

通过将太阳能收集器中的太阳能转化成微波信号,然后再通过微波天线传输到接收设备,实现太阳能的利用。

这种技术可以在没有直接太阳照射的地方使用太阳能。

7. 安全检测:微波技术可以用于安全检测,例如人体安全检测、食品质量检测等。

微波传感器可以通过检测微波与物体之间的干涉和反射来实现对目标的检测,可以应用于人体的行人检测、非接触式体温检测、金属探测等。

这些案例只是微波技术发展与应用领域的一部分,随着科技的不断进步,微波技术的应用也将不断拓展。

微波技术在通信领域中的应用

微波技术在通信领域中的应用

微波技术在通信领域中的应用微波技术是当前广泛应用于通信领域的一种射频技术,是将电能转换为电磁波的一种方法,具有高速和高频的特点,可广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达测量等领域。

下面将从微波技术的基础原理、应用领域以及未来发展趋势等方面进行详细分析。

一、微波技术的基础原理微波技术是利用高频电磁波的传递和反射特性,实现信息的传输和处理。

其基础结构包括一对分立或单管射频放大器、高频调制器、混频器及频率合成器,以及微波处理模块等。

微波信号的传输距离取决于发射和接收器之间的距离,其传输距离一般在50公里以内,能够在一定范围内实现稳定、高速的传输,适用于点对点通信和广域网通信等多种应用场景。

二、微波技术在通信领域的应用领域1. 无线通信微波技术在无线通信中应用非常广泛。

无线通信中,微波承载着通信信息进行传输,它的传输距离可以非常远,速度也能够达到非常快。

微波通信的优点在于其传输距离远,传输速度快,抗干扰能力强,同时也能满足加密传输等高级需求。

微波通信是当前广泛使用的通信方式,比如说电话、网络、卫星等通信系统。

2. 卫星通信微波技术在卫星通信领域也有着广泛的应用。

卫星通信中的微波数据传输是在太空中进行的,传输距离可以达到数万公里或数百万公里。

微波技术能够有效地解决这种长距离传输时信息信号衰减的问题,同时还能够保证信息传输的质量。

微波技术可以实现卫星通信的数据传输和定位功能,特别是在重载荷传输和频段分配上,微波技术优势更为明显。

3. 雷达测量雷达测量是利用微波技术来测量目标的距离、方位和高度等信息的一种技术。

雷达测量中,微波信号通过目标反射后再回到雷达探测器进行接收,测量出目标的距离、方位等信息。

雷达测量的应用范围广泛,可在气象、海洋、航空等领域中实现目标检测、监测等功能。

三、微波技术在通信领域的未来发展趋势随着科技的不断发展,微波技术在通信领域中的应用也在不断拓展。

未来,微波技术将进一步提升通信传输速度和传输质量,同时也将加强与其他技术的融合,如与光通信技术的融合,将实现更高速、更低延迟的通信。

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微波技术应用Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】微波技术一概述微波是指波长范围为1mm~1m,频率范围为30×102 ~ 30×105MHz,具有穿透特性的电磁波。

常用的微波频率为 91 5MHz和 2 450MHz。

微波作为一种电磁波,通常应用于广播、电视及通信技术中,近年来,随着科学技术的发展,微波作为一种能源,已逐渐应用于食品杀菌、干燥、烘烤、膨化、解冻等方面。

微波技术在食品工业中的应用可追溯到四十年代末期,1947年由美国雷声公司马文·贝克根据微波的加热效应制成了世界上第一台用于食品加热的微波炉。

鉴于微波具有在食品内部生热并迅速产生均匀温度的观点,人们开始研究将它用于工业加热技术上以其开辟新的热能源,提高热能利用率和缩短加工时间,大约经历了十余年的探索,终于在1965年由美国Cryodry Comporation 公司研制成功了世界上第一台915MHz/50kW隧道式微波干燥设备,并在Seyfert Foods食品公司首次投入实际应用,用来干燥油炸马铃薯片。

此后微波能技术在美国、日本、加拿大和欧洲等发达国家在用来解决食品工业中的多种加热干燥、烹制、杀虫灭菌和回温解冻等方面相继获得成功并表现出强大的技术优势。

到七十年代,世界各国普遍推广应用。

例如在气候温和潮湿的日本,微波在食品工业中的应用占整个工业应用的60%。

我国自1973年由南京电子管厂率先研制成功了工业微波干燥设备以来,经过了20年的努力,也积累了比较丰富的经验。

目前我国已成功地应用微波能烧烤食品、干果焙烤、牛肉干燥、蔬菜脱水、快餐面干燥、食品杀菌、饮料杀菌、白酒陈化催熟等许多领域,并取得显着进展。

二微波技术的原理及特点综合微波技术在食品工业中的各种应用可归结为如下原理。

(一)微波加热干燥原理微波加热技术是一种新的加热方式。

它是依靠以每秒 245000万次速度进行周期变化的微波透入物料内,与物料的极性分子相互作用,物料中的极性 (如水分子 )吸收了微波能以后,改变其原有的分子结构,亦以同样的速度作电场极性运动,致使彼此间频繁碰撞而产生了大量的摩擦热,从而使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温。

由于微波辐射下介质的热效应是内部整体加热的,即理论上所谓的“无温度梯度加热”,基本上介质内部不存在热传导现象,因此,微波可相当均匀地加热介质。

微波加热技术与传统加热方法相比,有如下特性:①穿透力强。

②热惯性小。

③呈现选择加热特性。

④具有反射性和透射性。

微波干燥是在微波理论,微波技术和微波电子管成就的基础上发展起来的一门新技术,微波干燥已在许多领域内获得广泛的应用。

它是应用微波加热的原理,使品温度上升,达到干燥的目的。

微波干燥具有如下的特点:1 .干燥速度快、干燥时间短由于常规加热需要加热传热介质和环境,再进入食品,故需较长时间才能达到所需加热温度。

而微波加热则是加热物体直接吸收微波能,加热速度大大高于常规加热方法,此时只需一般方法的十分之一到百分之一的时间就能完成整个加热和干燥的过程。

2. 产品质量高由于加热时间短,又非热效应配合,因此,可以保存加工原料的色、香、味 ,并且维生素的破坏也较少。

3. 加热均匀常规加热是食品表面先热,然后通过热传导把热量传到内部,而微波加热是使食品表面和内部同时受热,因此加热均匀,可以避免一般加热干燥过程中容易引起的里生外焦及不均匀等现象,提高了产品的质量。

4. 加热过程具有自动热平衡性能当频率和电场的强度一定时,物料在干燥过程中对微波功率的吸收,主要决定于介质损耗因素之值。

不同干燥物质的介质损耗因素不同,如水比干物质为大 ,故吸收能量多,水分蒸发快。

因此,微波不会集中在已干的物质部分,避免了物质的过热现象,具有自动平衡性能,从而保证了物质原有的各种特性。

5. 反应灵敏便于控制用常规加热法不论是电热、蒸汽、热空气等,要达到一定的温度需要预热一段时间,当发生故障或停止加热时,温度的下降又需要较长的时间,而利用微波加热时,开机几分钟即可正常运行。

调整微波输出功率,物料加热情况立即无惰性地随着改变,因此,便于自动化控制,节省人力。

6. 热效率高、设备占地面积小因为微波加热干燥是内部加热法,所以加热设备本身基本上可以说是不辐射热量的,故热损失较小,热效率较高,约可达到80 %左右,与常规方法相比,可节电 3 0 %~ 50 %。

同时微波加热设备体积也比较小,与普通加热干燥方法相比,所需厂房面积小。

7. 改善劳动条件微波设备无余热、无污染、不辐射热量,所以大大改善了劳动条件。

(二)食品微波杀菌的作用机理食品微波杀菌机理包括热效应和非热效应两方面。

1.微波能的热效应微波作用于食品时,食品表层和内部同时吸收微波能,温度升高。

食品中污染的微生物细胞在微波场作用下,其分子也被极化产生高频振荡,产生热效应。

温度的快速升高使菌体内蛋白质结构发生变化,从而失去生物活性,使菌体死亡或受到严重干扰而无法繁殖。

2.微波能的非热生化效应已有不少实验证明微波对微生物的致死确实存在非热效应。

微波的作用可使微生物生命代谢活动中的大量电子、离子和其它带电粒子的生物性排列组合状态和运动规律发生改变,造成微生物的生理活性物质发生变化。

同时,电场也会使细胞膜附近的电荷分布改变,导致膜功能障碍,使微生物细胞的正常代谢功能受到干扰和破坏,使微生物的生长受到抑制,甚至停止生长或死亡。

微波能还能使微生物生存所必须的水分活度降低,破坏微生物的生存环境。

微生物细胞内的DNA和RNA吸收微波能后,会造成分子结构中的氢键松驰、断裂和重新组合,诱发基因突变,染色体畸变,从而中断微生物细胞的正常繁殖。

这样,在微波辐照使食品温度升高的热效应和蛋白质分子变性后失去生物活性的非热效应双重因素共同作用下,细菌、酵母菌等微生物将在短时间内被杀死,而且食品的色、香、味和营养成分并未因此受到损失。

(三)微波萃取的原理由于微波的频率与分子转动的频率相关连,所以微波能是一种由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。

当它作用于分子上时,促进了分子的转动运动,分子若此时具有一定的极性,便在微波电磁场作用下产生瞬时极化,并以 2 4. 5亿次 / s的速度做极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞,促进分子活性部分 (极性部分 )更好地接触和反应,同时迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出来并扩散到溶剂中。

传统热萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行,而微波萃取是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热,微波热萃取和传统热萃取相比,微波萃取具有以下特点:a.质量高,可有效地保护食品中的功能成分;b.产量大;c.对萃取物具有高选择性;d.省时 (30 s~1 0 min);e.溶剂用量少 (可较常规方法少 50 %~90 % );f.低耗能。

三微波技术在食品工业中的应用(一)微波加热技术在食品工业中的应用1微波加热用于烹调食品利用微波烹调食品有利于保持食品中的营养成分和风味。

无论用哪种烹调方法,只要烹调时间短而所用水量又少,则其维生素C的保存率就高。

在美国、日本的食品市场上微波食品的种类十分繁多。

其中美国是世界上家用微波炉普及率最高的国家,其微波食品的生产和销售量极大。

但以冷冻类预制食品中的冷冻蔬菜,包括多种煮熟并配有调料的混合蔬菜和冷冻调理食品的产量最大,发展速度最快。

主要品种有蔬菜、馅饼,各种面包及点心用的生面团。

目前,美国有 2 0 0多家企业共生产 3 0 0多种在包装上标明“微波”标签的微波预制食品。

产品涉及耐贮存的精制菜肴、预制汤类、冷藏小包装速食小菜、蔬菜、配菜 ,各种餐后甜食、冷冻快餐、薄烤饼、炸土豆食品、脆花生等。

我国台湾省市场上销售的微波加热和烹调食品也有3 0多种,包括主食类炒饭、烩饭、炒面、水饺、春卷、烧卖、馒头、胡椒牛肉、扣肉、鸡丁、牛肉汤面、海鲜煲、牛肉煲、沙拉和葱油派等。

2微波加热用于焙烤食品微波用于焙烤食品,如面包、甜面包圈的烤制时,不仅使产品质量大为改善,而且可缩短生产时间,延长产品的货架期。

微波一方面快速杀灭面粉中α-淀粉酶活性,用该面粉烤制面包,其内芯不粘牙;另一方面,微波加热促进生面团中酵母繁殖而醒发面团,利用醒发的面团制成的食品结构均匀,有咬劲。

3微波加热用于解冻食品深度冻结的物料需解冻后才能进一步加工,尤其是大块冷冻食品原料。

在传统的加工方法中,冷冻食品物料的解冻过程是个费时费力的过程。

微波解冻使温度回至 0℃左右,具有解冻时间短,风味、鲜度、营养成分保持率高,无污水排放,工作环境整洁等优点。

适用于分割肉冻块、鱼、蛋粉冻块的解冻以及快速熔化的巧克力、油脂等。

另外,为了解决低于零度的物料水分测量难题,可将微波解冻与水分测量装置组合用来测量低于零度的粮食等的含水率。

(二)、微波干燥技术在食品加工业中的应用微波干燥技术对固体饮料、糕点、粮食、药材等进行快速干燥的应用范围很广,目前应用成果层出不穷。

日本采用 2450 MHz/ 16×5Kw微波干燥设备生产出膨化干燥蛋黄粉。

美国研制出 915MHz/ 60 Kw的通心面微波干燥机。

法国国际微波公司的 2 450 MHz/48Kw的微波真空干燥设备用于速溶桔粉生产,产品不仅保持了桔汁原有的色、香、味,而且由于干燥温度低,保留的 Vc是其它方法不可能达到的。

日本在进行紫菜干燥时,以微波作为最终干燥手段,缩短了加热周期,同时提高了产品质量。

美国加州州立大学与某公司合作将微波真空干燥技术应用于生产能保持原有形状不变的脱水葡萄,这种葡萄具有新鲜葡萄原有的风味、色泽,而维生素 B2 和 C的含量为新葡萄的3~ 4倍。

国外把微波干燥与热风干燥相结合对粮食进行干燥处理,结果表明,干燥温度大大降低,且干燥时间明显减少,仅为热风干燥法的十分之一,对小麦蛋白质量、出粉率均无影响。

国内在微波干燥技术应用方面的研究成果也很多。

目前,国内科研人员已经把微波干燥技术应用于蘑菇类、蔬菜类的干燥加工;应用于药材如天麻、当归、党参、人参、鹿茸等的深加工;应用于营养保健食品如人参精、花粉、蜂王浆等制造业;应用于肉类加工如牛肉干、鸡肉丝等的干制以及其它食品的干制加工中。

目前,很多农产品如茶叶、谷物、蔬菜、水果、大豆等都已成功应用了微波干燥,并取得了显着的经济效益;与此同时,农产品微波干燥机理的研究也比较活跃,如谷物干燥方面,国内外研究较多的有玉米、水稻、小麦、油菜籽和大豆等,这势必会促进农产品微波干燥的发展。

(三)微波杀菌工艺在食品加工业中的应用由于食品防腐剂的使用要求相当严格,在食品中不添加防腐剂就可大大延长保鲜期的微波杀菌技术的应用越来越广泛。

瑞典、德国、丹麦和意大利等国使用微波对切片面包杀菌、防霉、保鲜,已达到工业化生产程度,我国的一些食品生产企业也开始将微波杀菌技术应用到部分食品的加工、运输、贮藏及销售中。

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