Introduciremos las características de los equipos de microondas a partir de los siguientes aspectos:
Calentamiento por microondas:
El microondas es una onda eléctrica con una frecuencia de 300 MHz a 300 GHz. Las moléculas de agua en el material del medio calentado son moléculas polares. Bajo la acción de un campo electromagnético de alta frecuencia que cambia rápidamente, su orientación de polaridad cambiará con el cambio del campo eléctrico externo. Esto provoca que el movimiento de las moléculas muestre el efecto de fricción mutua. En este momento, la energía de campo del campo de microondas se transforma en energía térmica en el medio, lo que aumenta la temperatura del material y produce una serie de procesos físicos y químicos como como calentar y soplar para lograr el propósito de calentar y secar por microondas.
Esterilización por microondas:
La esterilización por microondas es el resultado de utilizar el efecto combinado del efecto térmico del campo electromagnético y el efecto biológico. El efecto térmico del microondas sobre las bacterias es cambiar la proteína, de modo que las bacterias pierden sus condiciones de nutrición, reproducción y supervivencia y mueren. El efecto biológico de las microondas sobre las bacterias es que el campo eléctrico de las microondas cambia la distribución potencial de la membrana celular, lo que afecta la concentración de electrones e iones alrededor de la membrana celular, cambiando así la permeabilidad de la membrana celular. Por lo tanto, las bacterias están desnutridas. , incapaz de metabolizar normalmente, se inhibe la estructura y función celular, el crecimiento y el desarrollo, y la muerte. Además, el ácido nucleico [ARN] y el ácido desoxirribonucleico [ADN], que pueden hacer que las bacterias crezcan con normalidad y se reproduzcan de manera estable genéticamente, es causado por la relajación, rotura y recombinación de varios enlaces de hidrógeno, lo que induce mutaciones genéticas o aberraciones cromosómicas. o incluso descansos.
Extracción por microondas:
Una nueva tecnología desarrollada recientemente que utiliza energía de microondas para aumentar la tasa de extracción. Su principio es que en el campo de las microondas, la diferencia en la capacidad de absorber microondas hace que ciertas áreas del material de la matriz o ciertos componentes del sistema de extracción se calienten selectivamente, de modo que el material extraído se separe de la matriz o sistema y entre en el Entre los extractantes con pequeña constante eléctrica y capacidad de absorción de microondas relativamente pobre, la extracción por microondas tiene las características de equipo simple, amplio rango de aplicación, alta eficiencia de extracción, buena reproducibilidad, ahorro de tiempo, ahorro de reactivo y baja contaminación. Además de utilizarse principalmente para el pretratamiento de muestras ambientales, también se utiliza en campos como la bioquímica, la alimentación, el análisis industrial y la extracción de productos naturales. En China, hay relativamente pocos informes de investigación sobre la tecnología de extracción por microondas utilizada en la extracción de hierbas medicinales chinas.
El mecanismo de extracción por microondas se puede analizar a partir de los siguientes tres aspectos: ① El proceso de radiación de microondas es el proceso de ondas electromagnéticas de alta frecuencia que penetran en el medio de extracción hasta el haz de microtúbulos y el sistema de adenocitos dentro del material. Debido a la absorción de energía de microondas, la temperatura dentro de la celda aumentará rápidamente, por lo que la presión dentro de la celda excede la capacidad que la pared de la celda puede soportar la expansión. Como resultado, la celda se rompe y los ingredientes activos dentro de ella fluyen libremente. y disolver a menor temperatura en el medio de extracción. Mediante una mayor filtración y separación, se puede obtener el extracto deseado. ②El campo electromagnético generado por las microondas puede acelerar la velocidad de difusión de las moléculas del componente extraído desde el interior sólido a la interfaz sólido-líquido. Por ejemplo, cuando se usa agua como solvente, bajo la acción de un campo de microondas, las moléculas de agua cambian de un estado de rotación de alta velocidad a un estado excitado, que es un estado inestable de alta energía. En este momento, las moléculas de agua se vaporizan para fortalecer la fuerza impulsora de los componentes extraídos o liberan su propio exceso de energía de regreso al estado fundamental, y la energía liberada se transferirá a las moléculas de otras sustancias para acelerar su movimiento térmico. acortando así los componentes extraídos El tiempo para que las moléculas se difundan desde el interior del sólido a la interfaz sólido-líquido, como resultado, la tasa de extracción se incrementa varias veces y la temperatura de extracción se puede reducir para maximizar la calidad del extraer. ③ Debido a que la frecuencia de microondas está relacionada con la frecuencia de rotación molecular, la energía de microondas es un tipo de energía de radiación no ionizante que causa movimiento molecular debido a la migración de iones y la rotación de dipolos. Cuando actúa sobre moléculas, puede promover la rotación molecular. Si la molécula tiene una cierta polaridad, puede producir una polarización instantánea bajo la acción del campo de microondas y hacer que el cambio de polaridad se mueva a una velocidad de 2.45 mil millones de veces / s, lo que producirá vibración de enlace, desgarro e interacción entre partículas. Fricción y colisión, y genera rápidamente una gran cantidad de energía térmica, lo que promueve la ruptura de las células, provocando que el fluido de la célula se desborde y se difunda en el disolvente. En la extracción por microondas, la diferencia en la capacidad de absorber microondas puede hacer que ciertas áreas del material de la matriz o ciertos componentes en el sistema de extracción se calienten selectivamente, de modo que el material extraído se separe de la matriz o sistema y entre al material con una menor En disolventes de extracción con una constante eléctrica y una capacidad de absorción de microondas relativamente bajas.
Descongelación por microondas:
La descongelación por microondas sirve para calentar todo el producto congelado, y la temperatura aumenta desde la temperatura de congelación (por debajo de -19 ~ -22 C) hasta cerca de la temperatura de congelación (aproximadamente 0 ~ -4 C). El equipo de descongelación por microondas tiene las características de la recuperación de temperatura general del material congelado, el pequeño gradiente de temperatura de la recuperación de temperatura, es decir, la uniformidad de temperatura es buena y el tiempo requerido es corto, y la tasa de aumento de temperatura es fácil de controlar. . Estas características hacen que la descongelación del producto congelado alcance un estado más ideal.
1. Los productos congelados se pueden calentar como un todo para reducir la desigualdad de temperatura entre las capas de descongelación de los productos congelados, y no hay fenómeno de recristalización de los productos congelados cuando se descongelan como en el método convencional;
2. El tiempo necesario para el proceso de descongelación es corto y las bacterias y otros microorganismos no son fáciles de multiplicar y crecer.
3. El calentamiento por microondas no tiene inercia térmica. La tasa de aumento de temperatura del material congelado se controla mediante la potencia de salida de microondas, o la tasa de suministro de energía de microondas, y se sincroniza mutuamente.
4. La temperatura final de descongelación por microondas es generalmente -2─-4 C. En este momento, el producto congelado no tiene goteo de agua y también se puede cortar con un cuchillo.
