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山東東旭亞機械設備有限公司
主營產品： 膨化設備，膨化設備生產線，微波設備 |
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電磁波的發(fā)現(xiàn)使人們進入信息社會。微波技術將通訊、廣播、電視送入千家萬戶。而微波能的應用，人們首先享受到了微波爐的神妙，并為工業(yè)加熱提供了一種新的加熱方式。這種加熱方式在工業(yè)、農業(yè)、化工、醫(yī)療等方面都得到廣泛應用。一是利用其熱效應，主要用于食品、藥材、農副土特產品、木材、紙板、化工產品等的加熱干燥，陶瓷的預烘及燒結，橡膠的硫化預熱等。二是利用其生物效應，對食品、藥材、農副土特產品等的低溫殺菌、防霉保鮮，白酒的催陳、醇化，中止發(fā)酵，育種等。微波加熱作為當今*，早已從實驗室、家庭走向生產實用階段，為食品、醫(yī)藥、農副土特產品的加工撐起一片藍天，前景十分廣闊。
一、微波加熱干燥、殺菌機理
微波是頻率從300MHz~300GMHz的電磁波，其方向和大小隨時間作周期性變化。微波與物料直接相互作用，將超高頻電磁波轉化為熱能的過程即為微波加熱過程。水是強烈吸收微波的物質，物料中的水分子是極性分子，它在微波作用下，其極性取向隨著外電磁場的變化而變 化，915MHz的微波可使水分子每秒鐘運動18.3億次，致使分子急劇磨擦、碰撞，使物料產生熱化和膨化等一系列物化過程而達到微波加熱目的。
細菌是由水、蛋白質、核酸、碳水化合物、脂肪和無機物等復雜化合物構成的一種凝聚態(tài)介質。微波殺菌是微波的熱效應和生物效應共同作用的結果。微波對細菌的熱效應是使蛋白質變性，使細菌失去營養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡。微波對細菌的生物效應是微波電場改變細胞膜斷面的電位分布、影響細胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細胞膜的通透性能，細菌因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細菌結構功能紊亂，生長發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細菌正常生長和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA），是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子。足夠強的微波場可以導致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變，甚至斷裂。微波殺菌正是利用了電磁場的熱效應和生物效應對生物的破壞作用。因此，微波殺菌溫度低于常規(guī)方法。一般情況下，常規(guī)方法殺菌溫度要120℃~130℃，時間約半小時以上；而微波殺菌溫度僅要70℃~105℃，時間約90~180秒。圖3是微波殺菌特性曲線。（見后頁）微波殺菌要有三個階段。*階段是迅速升溫，達到預定殺菌溫度，此段宜用較強的均勻能量密度；第二階段，是保溫過 程，使殺菌物料的溫度處于均衡的過程；第三階段是自然或強制冷卻過程。
二、微波加熱干燥、殺菌特點
1、加熱迅速、均勻
不需熱傳導過程，它能在瞬間穿透到被加熱物料中，穿透深度可達幾公分，甚至十幾公分，數秒到數分鐘就能把微波能轉換為熱能。微波具有選擇性加熱，將使加熱更均勻。
2、節(jié)能高效
由于含有水份的物質極易直接吸收微波而發(fā)熱，沒有經過其他中轉換環(huán)節(jié)，因此，除少量的傳輸損耗外幾乎無其它損耗。微波加熱與遠紅外加熱相比，節(jié)約能量1/3~1/2。
3、防霉殺菌保鮮
微波加熱具有熱力效應和生物效應，因此，能在較低溫度下殺滅霉菌和細菌；能zui大限度地保存物料的活性和食品中的維生素、色澤和營養(yǎng)成份。
4、工藝*，可連續(xù)生產
只要開關微波電源即可實現(xiàn)加熱或終止。它有完善的傳送系統(tǒng)，可確保連續(xù)化生產，節(jié)省勞力。
5、安全無害
由于微波能是控制在金屬制成的加熱室內和波導管中工作，所以微波泄漏被有效地抑制。沒有放射線危害及有害氣體排放，不產生余熱和粉塵污染，既不污染物料，也*。
6、設備占地小，改善勞動條件。
三、微波能促進醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展
從二十世紀40年代美國雷聲公司制造*臺微波爐，到了五、六十年代，伴隨著大功率磁控管的研制成功，美英等國隧道式、曲折波導等多種加熱器的問世，國外在微波能的應用上掀起了一場新的"能源革命行動"，微波能的應用普及到食品、醫(yī)藥、農副土特產品加工、化工工業(yè)及當代*技術等眾多領域中，技術*。*以來，我國醫(yī)藥加工業(yè)都是采用傳統(tǒng)的加熱干燥、殺菌方式， 如采用熱風、遠紅外進行藥品的干燥，用高溫高壓，鈷60等進行殺菌。它們不僅熱效率低、加熱時間長、占地面積大，不利于環(huán)保，同時，殺菌要在120℃左右的高溫下，時間20~40分鐘，其藥品的藥效和營養(yǎng)成份受到一定程度的破壞。而采用微波干燥、殺菌能充分發(fā)揮微波干燥、殺菌特性，就可以解決傳統(tǒng)加熱的弊端。例如：用精心設計的藥丸微波干燥、殺菌設備，加工的藥丸不龜裂，*性好，保持原藥性，大大延長了保質期。采用5kW微波口服液殺菌的設備，每小時可加工10mL的口服液5000支以上，其殺菌溫度僅為80℃左右，時間不到1分鐘。不僅衛(wèi)生指標達標而且口服液色澤清澄、保持了口服液原營養(yǎng)成份、無沉淀、口感佳。
近年來，微波在醫(yī)藥干燥、殺菌，醫(yī)藥的微波萃取發(fā)展很快。同 時，由于微波真空、微波真空冷凍升華技術的不斷突破，更促進了微波在醫(yī)藥加工業(yè)的發(fā)展。
實踐證明，微波更適用于產品價值高、質量要求嚴、熱傳導率低、用傳統(tǒng)工藝難以加工的物料。而對于含水量過大的物料，單純用微波脫水有時也是不經濟的。如果將微波與熱風、蒸氣或遠紅外等方法相結 合，常會得到"事半功倍"的效果。如微波與熱風相結合干燥，速率要比用傳統(tǒng)熱風干燥提高8倍以上。用微波與遠紅外作為熱源，利用遠紅外可使物料分子、原子振動產生熱能，二者結合，其干燥速率將是熱風干燥的10倍以上，熟化物料的速率也較其它熱源快5倍以上。這種具有科學性、實用性的組合，既無任何環(huán)境污染，又高效節(jié)能，大大延長產品保鮮期。
采用*改造傳統(tǒng)醫(yī)藥工業(yè)，將為海內外醫(yī)藥工業(yè)開拓出一條嶄新道路。微波能在醫(yī)藥等工業(yè)上的應用是廣大廠家需求，也是科學發(fā)展與人類社會進步的需求。
我們相信，只要從事微波電子技術與醫(yī)藥等工業(yè)技術的科學工作者緊密合作，一定會使我國的醫(yī)藥工業(yè)走向*水平。
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李津
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