6.2. Microwave-assisted Process
The Microwave-assisted Process (MAP™) is an enhanced extraction technology patented by Environment Canada that uses microwaves to rapidly transfer target compounds from one phase to another by selectively heating the phase containing the target compounds (Pare et al., 1994). The MAP™ technologies use microwaves to assist in physical or chemical processes. The use of this technology for the solvent extraction of organic contaminants from soil has proven successful in the area of analytical sample preparation and has penetrated various areas of research including quality control: pharmaceutical, food products, food safety, nutritional verification; environmental sample separation: contaminated soil, contaminated water, waste streams, contaminated animal tissues, pesticide residues in plants and in forensic sciences—drugs in tissues.
7. Summary of industrial, scientific, medical and domestic (ISM & D) applications
7.1. Agriculture
Recently, there have been relatively few attempts to apply microwave power to agriculture; more investigations were carried out in the late 1960s and the early 1970s. The areas of application include drying of grains (Bhartia et al., 1973; Copson, 1962; Fanslow & Saul, 1971; Rzepecka et al., 1972; Wesley et al., 1974), insect control (Nelson, 1973; Nelson et al., 1974), and seed germination (Jolly & Tate, 1971). Such exotic uses of microwave energy as protection of plants form cold were also suggested (Bosisio et al., 1970; Bosisio & Barthakur, 1969). The main limitation of these applications is economics. Insect control and seed germination are more likely candidates for economic use of microwave power than grain drying.
Insect control is achieved by heating the insects for a sufficient period to a sufficiently high temperature, preferably without heating the host material. The difference in the heating rate of the insects and grain depends on the dielectric properties of the two and their size and shape (Nelson, 1973; Nelson et al., 1974). The dielectric properties of various grains were measured in a broad range of frequencies, temperatures, and typical moisture contents (Chugh et al., 1973; Nelson (1983) and Nelson (1984); Nelson et al., 1974).
Seeds of many legumes present a germination problem owing to a large number of hard seeds. While these seeds are viable, an impermeable seed coat prevents the entry of moisture necessary to initiate germination, and consequently the seeds germinate and grow late and may not have sufficient time to mature by the harvest time. Such seeds, when heated to an appropriate temperature, show greatly improved germination without any other undesirable side effects. Extensive studies were conducted of alfalfa seed germination after treatment at various frequencies (Nelson, 1991). Also, germination of clover, acacia, Douglas fir, pine and spruce was investigated (Tran & Cavanagh, 1979).
7.2. Food
Application of microwave power to numerous food processes has been investigated on a laboratory scale, and a few successful industrial processes are presently in operation (Bengtsson & Risman, 1971; Freedman, 1973; Thourel, 1979). The processes studied include drying (Ryynanen, 1995; Maurer et al., 1971; Rzepecka et al., 1972; Rzepecka & Pereira, 1974; Sobiech, 1980; Suzuki & Oshima, 1973), freeze-drying (Decareau, 1985; Ma & Peltre, 1975; Sunderland, 1982), preheating, thawing (Bialod, 1980; Phan, 1977; Priou et al., 1978), sterilisation (Decareau, 1985; Jaynes, 1975; Kenyon et al., 1971; Lin & Li, 1971), enzyme inactivation (Aref et al., 1972; Goldblith et al., 1968), meat tempering (Meisel, 1973; Schiffmann (1973) and Schiffmann (1995)), blanching (Avisse & Varoguaux, 1977; Chen et al (1971) and Chen et al (1982)), and cooking (Decareau, 1985; Goldblith et al., 1968; May, 1969; Nykvist & Decareau, 1976; Suzuki & Oshima, 1973).
In the baking industry one of the most successful applications developed on a commercial scale is the microwave doughnut proofing. The systems developed by DCA Food Industries, Inc. in the USA operates at 2·45 GHz, with an output power between 2·5 and 10 kW. Another microwave application in baking, also developed by the same company (DCA), was the doughnut fryer (Schiffmann, 1973).
A highly successful system for meat tempering was developed by Raytheon Company (USA) (Schiffmann, 1973). One of the most important factors in tempering is to ensure that the product enters the microwave tunnel at a uniform temperature without any incipient thawing. Thawing is understandable in view of the difference in the dielectric properties of frozen foods and foods at temperatures close to 0°C. The high loss factor of the thawed part of the food is responsible for overheating and thermal runaway. The meat-tempering system operates at 915 MHz.
Drying of pasta products is another example of successful commercial-scale application of microwave power. The system developed by the Microdry Corporation (USA) operated at 915 MHz with a power of 30 or 60 k W (Schiffmann, 1995).
The growth of applications of microwave power in food industry in Europe has paralleled, if not outrun, that in the United States (Meisel, 1973). Tempering tunnels developed by LMI in France are used for beef, lamb and ham. They operate at 2·45 GHz with an output power of 2·5 or 5 kW.
Two interesting systems were developed by Thomson at CSF (France) and Nestle Company (Switzerland), and Thomson and Japanese companies (Nittan Foods Co., and Shimada Raka Kogyo Co.) (Meisel, 1973). The microwave power of 5 kW is supplied at 2·45 GHz. Various systems are in use operating at 915 MHz and 2·45 GHz with an output power ranging from 1·4 to 30 kW (Kase, 1973; Ogura et al., 1978). Puffing and drying of snack foods is another popular application, and some products have been developed specifically for microwave processing, e.g. puffed rice cake and seaweeds. In China, microwave power is used to dry chocolate powder and milk cake, and to age wine and spirits (Chen et al., 1982).
Recent interest in microwave processing of materials is highlighted in a number of recent symposia that have been dedicated to microwave processing of materials. To date, the Material Research Society (MRS), the International Microwave Power Institute in association with the Institution of Electrical and Electronic Engineers (IMPI/IEEE), and the American Ceramic Society (ACS) have held a number of symposia that have focused on microwave processing of materials. The recent research in microwave equipment design, microwave/materials interactions, dielectric properties measurement and materials processing continues to expand interest in microwave techniques.
8. Conclusions
In this study, an attempt was made to capture the potential of electromagnetic energy-based processing through an extensive and comprehensive literature overview in the subject area as it mainly summarises several microwave processing aspects and its usefulness in understanding the microwave energy–material interaction and the role of dielectric properties. This comprehensive coverage of the knowledge will be useful for academic, scientific and industrial community with respect to treating and applying the facts in developing/testing new processes and products, based on electro-magnetic energy application.
Several agricultural and food materials have been investigated for their functional relationships with the processing parameters such as applied microwave frequency, temperature, composition, density, and other physico-chemical attributes.
As materials are processed, they often undergo physical and structural transformations that affect the dielectric properties. Thus, the ability of microwaves to generate thermal energy varies during the process. Sharp transformations in the ability of microwaves to generate heat can cause difficulties with the process modelling and control. Understanding the generation, propagation, and interaction of microwaves with materials is critical. As the processing equipment determines the electromagnetic field, the design of microwave equipment is particularly important. The governing properties of the electromagnetic field, chemical composition of the material being processed, structural changes that occur during processing, size and shape of the object being heated, and the physics of the microwave/materials interaction all complicate microwave processing.
6.2 กระบวนการไมโครเวฟช่วย
กระบวนการไมโครเวฟช่วย (แผนที่™) เป็นเทคโนโลยีการสกัดการปรับปรุงสภาพแวดล้อมในการจดสิทธิบัตรโดยแคนาดาที่ใช้ไมโครเวฟได้อย่างรวดเร็วการถ่ายโอนสารเป้าหมายจากระยะหนึ่งไปยังอีกโดยการคัดเลือกขั้นตอนการให้ความร้อนที่มีสารเป้าหมาย (ตัดและอัล , 1994) เทคโนโลยีแผนที่™ใช้ไมโครเวฟเพื่อช่วยในกระบวนการทางกายภาพหรือทางเคมีการใช้เทคโนโลยีนี้ในการสกัดสารปนเปื้อนอินทรีย์จากดินได้พิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในพื้นที่ของการจัดทำตัวอย่างการวิเคราะห์และมีการเจาะพื้นที่ต่างๆของการวิจัยรวมถึงการควบคุมคุณภาพ: ยาผลิตภัณฑ์อาหารความปลอดภัยของอาหารในการตรวจสอบทางโภชนาการการแยกตัวอย่างสิ่งแวดล้อม: ดินปนเปื้อนน้ำที่ปนเปื้อนลำธารเสียที่ปนเปื้อนเนื้อเยื่อของสัตว์, สารกำจัดศัตรูพืชตกค้างในพืชและในทางนิติเวชวิทยาศาสตร์ยาเสพติดในเนื้อเยื่อ.
7 บทสรุปของอุตสาหกรรมทางวิทยาศาสตร์การแพทย์และในประเทศ (ลัทธิ&ง)
7.1 การใช้งาน การเกษตร
เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับค่อนข้างน้อยความพยายามที่จะใช้อำนาจไมโครเวฟเพื่อการเกษตรการตรวจสอบมากขึ้นได้รับการดำเนินการในปลายปี 1960 และต้นปี 1970พื้นที่ของการใช้งานรวมถึงการอบแห้งของเมล็ด (bhartia et al, 1973;. copson 1962; fanslow &ซาอูล 1971. rzepecka et al, 1972;. เอตอัลเวสลีย์, 1974) การควบคุมแมลง (nelson 1973; nelson และรหัส อั. 1974) และเมล็ดงอก (ครึกครื้น& tate, 1971) การใช้งานที่แปลกใหม่ดังกล่าวของพลังงานไมโครเวฟการป้องกันของพืชในรูปแบบเย็นถูกแนะนำด้วย (Bosisio et al, 1970;. Bosisio & barthakur, 1969)ข้อ จำกัด หลักของการใช้งานเหล่านี้เป็นเศรษฐศาสตร์ การควบคุมแมลงและการงอกของเมล็ดมีผู้สมัครที่มีโอกาสมากขึ้นสำหรับการใช้งานทางเศรษฐกิจของพลังงานไมโครเวฟกว่าการอบแห้งเมล็ดพืช.
ควบคุมแมลงจะทำได้โดยการให้ความร้อนแมลงเป็นระยะเวลาเพียงพอที่จะมีอุณหภูมิสูงพอสมควรโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยไม่ต้องให้ความร้อนวัสดุโฮสต์ความแตกต่างในอัตราการให้ความร้อนของแมลงและเมล็ดพืชขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอิเล็กทริกของทั้งสองของพวกเขาและขนาดและรูปร่าง (nelson 1973. nelson และคณะ, 1974) อิเล็กทริกคุณสมบัติของธัญพืชต่างๆถูกวัดในช่วงกว้างของความถี่ที่อุณหภูมิและความชื้นทั่วไป (chugh et al, 1973;. nelson (1983) และเนลสัน (1984). nelson ตอัล, 1974).
เมล็ดของพืชตระกูลถั่วหลายนำเสนอปัญหาการงอกเนื่องจากเป็นจำนวนมากของเมล็ดยาก ในขณะที่เมล็ดพันธุ์เหล่านี้จะทำงานได้เยื่อหุ้มเมล็ดผ่านไม่ได้ป้องกันการเข้ามาของความชุ่มชื้นที่จำเป็นในการเริ่มต้นการงอกและทำให้เมล็ดงอกและเจริญเติบโตช้าและอาจไม่ได้มีเวลาเพียงพอที่จะครบกำหนดเวลาการเก็บเกี่ยว เมล็ดพันธุ์ดังกล่าวเมื่อความร้อนที่อุณหภูมิที่เหมาะสมแสดงการงอกดีขึ้นมากโดยไม่ต้องอื่นผลข้างเคียงใดที่ไม่พึงประสงค์ การศึกษาอย่างกว้างขวางได้ดำเนินการของการงอกของเมล็ดหญ้าชนิตหลังการรักษาที่ความถี่ต่างๆ (เนลสัน, 1991) นอกจากนี้ยังมีการงอกของถั่วอะเคเชียดักลาสเฟอร์สนและงดงามถูกตรวจสอบ (Tran &หนา, 1979).
7.2 อาหาร
การประยุกต์ใช้พลังงานไมโครเวฟกระบวนการอาหารจำนวนมากได้รับการตรวจสอบในระดับห้องปฏิบัติการและกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมที่ประสบความสำเร็จไม่กี่เป็นปัจจุบันในการดำเนินงาน (risman Bengtsson &, 1971; อิสระ, 1973; thourel, 1979) กระบวนการการศึกษารวมถึงการอบแห้ง (ryynanen, 1995; เรอร์ตอัล, 1971. rzepecka et al, 1972;. rzepecka &รา, 1974; Sobiech, 1980; suzuki & oshima, 1973)แช่แข็งแห้ง (decareau 1985; ma & peltre 1975; ซันเดอร์, 1982), อุ่น, ละลาย (bialod 1980; phan 1977. priou et al, 1978) ในการฆ่าเชื้อ (decareau 1985; เจย์นส์ 1975; เคนยอน et al, 1971;. lin & li, 1971), เอนไซม์ยับยั้ง (Aref et al, 1972;.. goldblith และคณะ, 1968) เนื้อแบ่งเบา (Meisel 1973; Schiffmann (1973) และ Schiffmann (1995)) ลวก (avisse & varoguaux 1977;chen et al, (1971) และ chen et al, (1982)) และการปรุงอาหาร (decareau, 1985; goldblith และคณะ, 1968;. อาจ, 1969; Nykvist decareau &, 1976; suzuki & oshima, 1973)
ใน. อุตสาหกรรมการอบหนึ่งในโปรแกรมที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการพัฒนาในระดับเชิงพาณิชย์คือการพิสูจน์อักษรโดนัทไมโครเวฟ ระบบที่พัฒนาโดยอุตสาหกรรมอาหาร DCA, inc ใน usa ทำงานที่ 2.45 GHz,มีอำนาจในการส่งออกระหว่าง 2.5 และ 10 กิโลวัตต์ โปรแกรมอื่นในไมโครเวฟอบยังพัฒนาโดย บริษัท เดียวกัน (DCA) เป็นทอดโดนัท (Schiffmann, 1973).
ระบบที่ประสบความสำเร็จอย่างสูงสำหรับแบ่งเบาเนื้อได้รับการพัฒนาโดย บริษัท เรย์ ธ (สหรัฐอเมริกา) (Schiffmann, 1973)หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการแบ่งเบาบรรเทาคือเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่เข้ามาในอุโมงค์ไมโครเวฟที่อุณหภูมิสม่ำเสมอโดยไม่ต้องละลายใด ๆ แรกเริ่ม ละลายเป็นที่เข้าใจในมุมมองของความแตกต่างในคุณสมบัติของอิเล็กทริกของอาหารแช่แข็งและอาหารที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับ 0 องศาเซลเซียสปัจจัยการสูญเสียที่สูงของการเป็นส่วนหนึ่งของอาหารที่ละลายเป็นผู้รับผิดชอบต่อความร้อนและหนีความร้อน ระบบเนื้อแบ่งเบาทำงานที่ 915 MHz.
อบแห้งของผลิตภัณฑ์พาสต้าเป็นตัวอย่างของการประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์ของพลังงานไมโครเวฟอีก ระบบที่พัฒนาโดย บริษัท microdry (usa) ทำงานที่ 915 MHz มีอำนาจในวันที่ 30 หรือ 60 กิโลวัตต์ (Schiffmann, 1995).
การเจริญเติบโตของการใช้งานของพลังงานไมโครเวฟในอุตสาหกรรมอาหารในยุโรปที่มีการขนานหากไม่ได้วิ่งเร็วกว่าที่ในประเทศสหรัฐอเมริกา (Meisel, 1973) อุโมงค์แบ่งเบาพัฒนาโดย LMI ในฝรั่งเศสจะใช้สำหรับเนื้อวัวเนื้อแกะและแฮม พวกเขาทำงานที่ 2.45 GHz ที่มีอำนาจออก 2.5 หรือ 5 กิโลวัตต์.
ระบบที่น่าสนใจทั้งสองได้รับการพัฒนาโดยทอมสันที่ CSF (ฝรั่งเศส) และ บริษัท เนสท์เล่ (วิตเซอร์แลนด์)และ บริษัท ญี่ปุ่นและทอมสัน (อาหารร่วมนิตตั้น. และ Shimada Raka Kogyo ร่วม.) (Meisel, 1973) พลังงานไมโครเวฟจาก 5 กิโลวัตต์มาที่ 2.45 GHz ระบบต่าง ๆ ในการใช้งานที่ 915 MHz และ 2.45 GHz ที่มีอำนาจออกตั้งแต่ 1.4-30 กิโลวัตต์ (kase 1973. Ogura และคณะ, 1978) พองและการอบแห้งของขนมขบเคี้ยวเป็นอีกหนึ่งโปรแกรมที่เป็นที่นิยมและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการประมวลผลไมโครเวฟเช่น เค้กข้าวป่องและสาหร่ายทะเล ในประเทศจีนพลังงานไมโครเวฟจะใช้ในการแห้งผงช็อคโกแลตและขนมเค้กนมและไวน์และสุราอายุ (chen และคณะ. 1982).
ความสนใจเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการประมวลผลของวัสดุไมโครเวฟเป็นไฮไลท์ในจำนวนของการประชุมที่ผ่านมาที่ได้รับ ทุ่มเทให้กับการประมวลผลของวัสดุไมโครเวฟวันที่สังคมการวิจัยวัสดุ (นาง) สถาบันพลังงานไมโครเวฟระหว่างประเทศในการเชื่อมโยงกับสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Impi / IEEE) และเซรามิกสังคมอเมริกัน (ACS) ได้จัดขึ้นจำนวนของการประชุมที่มีความสำคัญกับ การประมวลผลของวัสดุไมโครเวฟ งานวิจัยล่าสุดในการออกแบบอุปกรณ์ไมโครเวฟปฏิสัมพันธ์ไมโครเวฟ / วัสดุการวัดคุณสมบัติเป็นฉนวนและวัสดุการประมวลผลยังคงขยายตัวที่น่าสนใจในเทคนิคไมโครเวฟ.
8
ข้อสรุปในการศึกษาครั้งนี้ความพยายามที่จะจับภาพที่มีศักยภาพของการประมวลผลพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ผ่านทางภาพรวมของวรรณกรรมอย่างกว้างขวางและครอบคลุมในสาขาวิชาที่เป็นส่วนใหญ่สรุปการประมวลผลหลายด้านไมโครเวฟและประโยชน์ของมันในการทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์พลังงานวัสดุไมโครเวฟและบทบาทของคุณสมบัติอิเล็กทริก .ความคุ้มครองนี้ครอบคลุมของความรู้ที่จะเป็นประโยชน์สำหรับชุมชนวิชาการทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวกับการรักษาและการประยุกต์ใช้ข้อเท็จจริงในการพัฒนา / การทดสอบกระบวนการใหม่และผลิตภัณฑ์ที่อยู่บนพื้นฐานของการประยุกต์ใช้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า.
วัสดุเกษตรและอาหารหลายแห่งได้รับการตรวจสอบสำหรับความสัมพันธ์ของพวกเขาทำงานกับพารามิเตอร์การประมวลผลเช่นความถี่ไมโครเวฟที่ใช้อุณหภูมิองค์ประกอบความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีอื่น ๆ .
เป็นวัสดุมีการประมวลผลพวกเขามักจะได้รับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและโครงสร้างที่ ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของอิเล็กทริก จึงความสามารถของไมโครเวฟในการสร้างพลังงานความร้อนที่แตกต่างกันไปในระหว่างกระบวนการ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในความสามารถของไมโครเวฟเพื่อสร้างความร้อนอาจทำให้เกิดปัญหากับการสร้างแบบจำลองกระบวนการและการควบคุม ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสร้างการขยายพันธุ์และการมีปฏิสัมพันธ์ของไมโครเวฟด้วยวัสดุที่มีความสำคัญ เป็นอุปกรณ์การประมวลผลกำหนดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่การออกแบบอุปกรณ์ไมโครเวฟที่มีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสมบัติปกครองของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุที่มีการประมวลผลการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลขนาดและรูปร่างของวัตถุที่ถูกความร้อนและฟิสิกส์ของปฏิสัมพันธ์ไมโครเวฟ / วัสดุที่ซับซ้อนการประมวลผลทั้งหมดไมโครเวฟ
การแปล กรุณารอสักครู่..
6.2. ไมโครเวฟช่วยกระบวนการ
ไมโครเวฟที่ช่วยกระบวนการ (แผนที่™) คือ เทคโนโลยีการสกัดขั้นสูงที่จดสิทธิบัตร โดยสิ่งแวดล้อมแคนาดาที่ใช้ไมโครเวฟอย่างรวดเร็วโอนสารเป้าหมายจากระยะหนึ่งไปยังอีก โดยเลือกความร้อนระยะประกอบด้วยสารเป้าหมาย (Pare et al., 1994) แผนที่เดอะ™เทคโนโลยีใช้ไมโครเวฟช่วยในกระบวนการทางกายภาพ หรือทางเคมี การใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับสารปนเปื้อนอินทรีย์สกัดตัวทำละลายจากดินได้พิสูจน์ความสำเร็จในการเตรียมตัวอย่างวิเคราะห์ และมีอวัยวะต่าง ๆ ด้านการวิจัยรวมทั้งการควบคุมคุณภาพ: ยา ผลิตภัณฑ์อาหาร ความปลอดภัยของอาหาร โภชนาการตรวจ สอบ แยกตัวอย่างสิ่งแวดล้อม: การปนเปื้อนดิน ปนเปื้อน เสีย ปนเปื้อนเนื้อเยื่อสัตว์ ยาฆ่าแมลงตกค้าง ในพืช และวิทยาการทางนิติวิทยาศาสตร์เช่นยาในเนื้อเยื่อ
7 สรุปของอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ แพทย์ และภายในประเทศโปรแกรมประยุกต์ (ISM & D)
7.1 เกษตร
เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีค่อนข้างน้อยพยายามใช้พลังงานไมโครเวฟการเกษตร สอบสวนเพิ่มเติมได้ดำเนินการออกในช่วงปลายปี 1960 และปี 1970 ช่วง ด้านโปรแกรมประยุกต์รวมให้แห้งธัญพืช (Bhartia et al., 1973 Copson, 1962 Fanslow &อู 1971 Rzepecka et al., 1972 เวสลีย์ et al., 1974), แมลง (เนลสัน 1973 เนลสัน et al., 1974), และการงอกของเมล็ดพืช (&จอลลี่เท 1971) ใช้แปลกใหม่เช่นพลังงานไมโครเวฟเป็นการป้องกันของฟอร์มโรงเย็นยังได้แนะนำ (Bosisio et al., 1970 Bosisio & Barthakur, 1969) ข้อจำกัดหลักของโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้คือ เศรษฐศาสตร์ แมลงเมล็ดและควบคุมการงอกจะใช้เศรษฐกิจพลังงานไมโครเวฟคนยิ่งกว่าเมล็ดข้าวแห้ง
ควบคุมแมลงสามารถทำได้ โดยความร้อนแมลงสำหรับรอบระยะเวลาเพียงพออุณหภูมิสูงเพียงพอ สด ๆ โดยไม่มีความร้อนวัสดุโฮสต์ ความแตกต่างของอัตราความร้อนแมลงและเมล็ดพืชขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการเป็นฉนวนของทั้งสอง และขนาด และรูปร่าง (เนลสัน 1973 เนลสัน et al., 1974) คุณสมบัติเป็นฉนวนของธัญพืชต่าง ๆ ที่วัดได้ในช่วงกว้าง ของความถี่ อุณหภูมิ ความชื้นโดยทั่วไปเนื้อหา (Chugh et al., 1973 เนลสัน (1983) และเนลสัน (1984); เนลสัน et al., 1974)
เมล็ดของกินมากมายนำเสนอปัญหาการงอก เพราะเมล็ดแข็งจำนวนมาก เมล็ดเหล่านี้จะทำงานได้ การซึมผ่านของเมล็ดตราป้องกันรายการจำเป็นต้องเริ่มต้นการงอกความชื้น และดังนั้นเมล็ด germinate เติบโตช้า และอาจไม่มีเวลาเพียงพอผู้ใหญ่การเก็บเกี่ยว เช่นเมล็ดพืช เมื่อความร้อนในอุณหภูมิที่เหมาะสม แสดงการงอกดีขึ้นมากโดยไม่มีผลข้างเคียง ได้ดำเนินการศึกษาข้อมูลอย่างละเอียดของการงอกเมล็ด alfalfa หลังจากรักษาที่ความถี่ต่าง ๆ (เนลสัน 1991) ยัง มีการตรวจสอบการงอก ของโคลเวอร์ เซีย ดักลาสเฟอร์ ไม้สน spruce (ทราน& Cavanagh, 1979)
7.2 อาหาร
ประยุกต์ใช้พลังงานไมโครเวฟจำนวนมากอาหารกระบวนการได้ถูกตรวจสอบในระดับห้องปฏิบัติการ และกี่กระบวนอุตสาหกรรมประสบความสำเร็จอยู่ในปัจจุบัน (Bengtsson & Risman, 1971 Freedman, 1973 Thourel, 1979) กระบวนการศึกษารวมถึงแห้ง (Ryynanen, 1995 Al. ร้อยเอ็ด Maurer, 1971 Rzepecka et al., 1972 Rzepecka & Pereira, 1974 Sobiech, 1980 ซูซูกิ& Oshima, 1973), ขั้น (Decareau, 1985 Ma & Peltre, 1975 ซันเดอร์แลนด์ 1982), preheating, thawing (Bialod, 1980 ฟาน 1977 Priou et al., 1978), sterilisation (Decareau, 1985 Jaynes, 1975 Kenyon et al., 1971 &หลินลี่ 1971), ยกเลิกการเรียกเอนไซม์ (Aref et al., 1972 Goldblith et al., 1968), เนื้อแบ่งเบาบรรเทา (Meisel, 1973 Schiffmann (1973) และ Schiffmann (1995)), blanching (Avisse & Varoguaux, 1977 Chen et al (1971) และเฉิน et al (1982)), และทำอาหาร (Decareau, 1985 Goldblith et al., 1968 พฤษภาคม 1969 Nykvist & Decareau, 1976 Suzuki & Oshima, 1973)
ในอุตสาหกรรมการอบหนึ่งประสบความสำเร็จมากที่สุดของพัฒนาในระดับเชิงพาณิชย์ เป็นโดนัทไมโครเวฟพิสูจน์ ระบบที่พัฒนา โดย DCA อาหารอุตสาหกรรม Inc. ในสหรัฐอเมริกาทำงานที่ 2·45 GHz กับการพลังงานระหว่าง 2·5 และ 10 kW โปรแกรมอื่นไมโครเวฟประยุกต์ในเบเกอรี่ พัฒนา โดยบริษัทเดียวกัน (DCA), ไม่ทอดโดนัท (Schiffmann, 1973)
ระบบประสบความสำเร็จในการแบ่งเบาบรรเทาเนื้อได้รับการพัฒนาโดยเรย์เธียนบริษัท (สหรัฐอเมริกา) (Schiffmann, 1973) หนึ่งในปัจจัยสำคัญในการแบ่งเบาบรรเทาคือเพื่อให้แน่ใจว่า ผลิตภัณฑ์ที่เข้าสู่อุโมงค์ไมโครเวฟอุณหภูมิสม่ำเสมอ โดย thawing incipient ใด ๆ Thawing จะเข้าใจมุมมองแตกต่างในคุณสมบัติการเป็นฉนวนของแช่แข็งและอาหารที่อุณหภูมิใกล้ 0 องศาเซลเซียส อัตราขาดทุนสูงส่วน thawed ของอาหารเป็นชอบรันอเวย์ overheating และความร้อน ดำเนินการระบบแบ่งเบาบรรเทาเนื้อที่ 915 MHz
การอบแห้งผลิตภัณฑ์พาสต้าเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ประยุกต์ใช้พลังงานไมโครเวฟ ระบบที่พัฒนาโดยการ Microdry คอร์ปอเรชั่น (สหรัฐอเมริกา) ดำเนินที่ MHz 915 ด้วยอำนาจของ k 30 หรือ 60 W (Schiffmann, 1995)
การเจริญเติบโตของการใช้งานของพลังงานไมโครเวฟในอุตสาหกรรมอาหารในยุโรปมีแห่งดวง ถ้า ไม่ outrun ที่ในสหรัฐอเมริกา (Meisel, 1973) การ อุโมงค์ tempering ที่พัฒนา โดย LMI ในฝรั่งเศสจะใช้เนื้อ เนื้อแกะ และแฮม พวกเขาทำงานที่ 2·45 GHz มีพลังงานเป็นของ 2·5 หรือ 5 kW.
น่าสนใจสองระบบได้รับการพัฒนา โดยทอม CSF (ฝรั่งเศส) และ บริษัท Nestle (สวิตเซอร์แลนด์), และบริษัททอมสันและญี่ปุ่น (บริษัท Nittan และชิมาดะระกาโคเกียว จำกัด) (Meisel, 1973) พลังงานไมโครเวฟ 5 กิโลวัตต์มาที่ 2·45 GHz ด้วยระบบต่าง ๆ ที่ใช้ในการดำเนินงานที่ 915 MHz และ 2·45 GHz ด้วยกำลังขับเป็นตั้งแต่ 1·4 ถึง 30 กิโลวัตต์ (Kase, 1973 พร้อม et al., 1978) Puffing และแห้งของอาหารเป็นอีกยอดนิยม และบางผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับไมโครเวฟประมวลผล เช่นเค้กข้าว puffed และสาหร่ายทะเล ในประเทศจีน พลังงานไมโครเวฟใช้แห้งผงช็อคโกแลตและเค้กนม และอายุไวน์และสุรา (Chen et al., 1982)
สนใจล่าในไมโครเวฟการประมวลผลของวัสดุจะถูกเน้นจำนวน symposia ล่าสุดที่ได้ทุ่มเทในการประมวลผลการผลิตไมโครเวฟ วันที่ การวัสดุวิจัยสังคม (นาง), สถาบันพลังงานไมโครเวฟชาติกับสถาบันของไฟฟ้า และ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ (IMPI IEEE), และแบบอเมริกันเซรามิกสังคม (ACS) ได้จัดขึ้นจำนวน symposia ที่มีเน้นไมโครเวฟการประมวลผลการผลิต การวิจัยล่าสุดในการออกแบบอุปกรณ์ไมโครเวฟ ไมโครเวฟ/วัสดุโต้ ประเมินคุณสมบัติเป็นฉนวนและวัสดุแปรรูปยังคงขยายสนใจในเทคนิคไมโครเวฟ
8 บทสรุป
ในการศึกษานี้ มีความพยายามที่จะรวบรวมข้อมูลศักยภาพของไฟฟ้าที่ใช้พลังงานประมวลผลผ่านภาพวรรณคดีอย่างละเอียด และครอบคลุมในเรื่องเป็นส่วนใหญ่ summarises ไมโครเวฟหลายด้านและเป็นประโยชน์ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการโต้ตอบ energy–material ไมโครเวฟและบทบาทของคุณสมบัติเป็นฉนวนในการประมวลผล นี้ความครอบคลุมความรู้จะเป็นประโยชน์สำหรับชุมชนด้านการศึกษา วิทยาศาสตร์ และอุตสาหกรรมเกี่ยวกับการรักษา และใช้ข้อมูลในการพัฒนา/ทดสอบกระบวนการใหม่และผลิตภัณฑ์ ตามแอพลิเคชันของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าแบบวงจร
หลายด้านการเกษตร และมีการตรวจสอบวัสดุอาหารสำหรับความสัมพันธ์ของพวกเขาทำงานประมวลผลพารามิเตอร์เช่นใช้ไมโครเวฟความถี่ อุณหภูมิ องค์ประกอบ ความหนาแน่น และอื่น ๆ ดิออร์แอตทริบิวต์
เป็นวัสดุที่มีการประมวลผล พวกเขามักจะรับแปลงทางกายภาพ และโครงสร้างที่มีผลต่อคุณสมบัติการเป็นฉนวน ดังนั้น ความสามารถของไมโครเวฟในการสร้างพลังงานความร้อนแตกต่างกันไปในระหว่างกระบวนการ แปลงคมในความสามารถของไมโครเวฟเพื่อสร้างความร้อนอาจทำให้เกิดปัญหากับกระบวนการสร้างแบบจำลองและการควบคุม เข้าใจสร้าง เผยแพร่ และการโต้ตอบระหว่างไมโครเวฟกับวัสดุเป็นสำคัญ เป็นอุปกรณ์ประมวลผลกำหนดฟิลด์แม่เหล็กไฟฟ้า การออกแบบของอุปกรณ์ไมโครเวฟมีความสำคัญอย่างยิ่ง คุณสมบัติควบคุมสนามแม่เหล็กฟิลด์ องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุที่กำลังประมวลผล การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล ขนาด และรูปร่างของวัตถุมีความร้อน และฟิสิกส์ของการโต้ตอบวัสดุ/ไมโครเวฟไมโครเวฟ complicate ประมวลทั้งหมด
การแปล กรุณารอสักครู่..