2. Свч печи

   1. Параметры свч-нагрева

Для нагрева пищевых продуктов используют главным образом диапазон дециметровых волн, т.е. частоты 433, 896, 915 и 2375, 2450 МГц. Рабочая частота 2450 (2375) МГц наиболее часто используется в бытовых СВЧ-печах. Повышение частоты несколько снижает степень поглощения энергии большинством продуктов и уменьшает глубину проникновения поля в нагреваемый продукт (Рис. 39).

СВЧ-печи бытового назначения относятся к печам малой мощности (до 2,5 кВт полезной мощности). Мощностью определяется продолжительность обработки продуктов, расход энергии, а также габаритные размеры и масса печи.

Наиболее рационально эти требования сочетаются при полезной мощности в рабочей камере 0,8-1,1 кВт. Повышение мощности свыше 1 кВт требует увеличения размеров печи, но не дает заметного выигрыша во времени. Снижение же мощности ниже 0,8 кВт приводит к относительно большому увеличению времени обработки без существенного уменьшения размеров печи. С учетом КПД (44-47 %) потребляемая мощность бытовых СВЧ-печей составляет 1,7-2,4 кВт.

Рис. 39. Зависимость диэлектрической проницаемости и проникновения электромагнитного полядля биологических тканей с высокими низкимсодержанием воды от частоты поля при 20^оС

В некоторых процессах (разогрев, размораживание) рекомендуемая мощность может быть ниже номинальной на 25-50 %. Поэтому СВЧ-печи должны иметь регулятор мощности.

2. Оптимальная загрузка свч-печи

Для обеспечения оптимального режима СВЧ-обработки необходимо назначить параметры процесса: темп нагрева, желаемое изменение влагосодержания, начальную и конечную температуру продукта. Основным фактором, определяющим темп нагрева , является удельная мощность, определяемая из отношения полезной мощности СВЧ- генератора к объему обрабатываемого продукта. При этом форма продукта должна обеспечивать тепловыделение во всем объеме, а масса продукта с учетом его диэлектрических характеристик – трансформацию всей мощности генератора в теплоту.

Таким образом, форма обрабатываемых продуктов должна быть такой, чтобы их линейные размеры хотя бы в одном измерении не превышали удвоенного значения глубины проникновения СВЧ-поля в пищевой продукт. Для большинства продуктов при;при;при. Установлено, что изделия в форме низкого цилиндра принаилучшим образом удовлетворяют условиям СВЧ-нагрева.

Уменьшение массы продукта ниже оптимальной вызывает ухудшение работы СВЧ-генератора из-за возврата в него энергии и снижения КПД. Увеличение массы сверх оптимальной снижает удельную мощность СВЧ-энергии, генерируемой в продукте. Это замедляет тепловую обработку (Рис. 40).

Рис. 40. Основные параметры диэлектрического нагрева воды в зависимости от массы

для СВЧ-установки с полезной мощностью 2 кВт (= 2450 МГц)

Как показывает практика, пищевые продукты можно приготовить в СВЧ-печи за 3-8 мин. При этом их следует по возможности быстро довести до и выдержать при этой температуре определенное время. Такая температура имеет условное названиетемпературы кулинарной готовности . Ее необходимо учитывать при назначении оптимальных режимов СВЧ-обработки. После доведения продукта до температуры готовности (первый этап) полезную мощность следует снизить (второй этап) до уровня, обеспечивающего поддержание температуры готовности и компенсации теплоты на структурные и биохимические превращения (Рис. 41).

Рис. 41. График тепловой обработки пищевых продуктов