微波是一種能量（而不是熱量）形式，但在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量。材料對(duì)微波的反應(yīng)可以分為四種情況：（1）穿透微波；（2）反射微波；（3）吸收微波；（4）部分吸收微波。

一般在能加工領(lǐng)域中，所處理的材料大多是介質(zhì)材料，而介質(zhì)材料通常都不同程度地吸收微波能，介質(zhì)材料與微波電磁場(chǎng)相互耦合，會(huì)形成各種功率耗散從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)化的目的。能量轉(zhuǎn)化的方式有許多種，如離子傳導(dǎo)、偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)、界面極化、磁滯、壓電現(xiàn)象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等，其中離子傳導(dǎo)及偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)是微波加熱的主要原理。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能，使自身整體同時(shí)升溫的加熱方式而完全區(qū)別于其他常規(guī)加熱方式。傳統(tǒng)加熱方式是根據(jù)熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射原理使熱量從外部傳至物料熱量，熱量總是由表及里傳遞進(jìn)行加熱物料，物料中不可避免地存在溫度梯度，故加熱的物料不均勻，致使物料出現(xiàn)局部過(guò)熱，微波加熱技術(shù)與傳統(tǒng)加熱方式不同，它是通過(guò)被加熱體內(nèi)部偶極分子高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生“內(nèi)摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高，不須任何熱傳導(dǎo)過(guò)程，就能使物料內(nèi)外部同時(shí)加熱、同時(shí)升溫，加熱速度快且均勻，僅需傳統(tǒng)加熱方式的能耗的幾分之一或幾十分之一就可達(dá)到加熱目的。從理論分析，物質(zhì)在微波場(chǎng)中所產(chǎn)生的熱量大小與物質(zhì)種類(lèi)及其介電特性有很大關(guān)系，即微波對(duì)物質(zhì)具有選擇性加熱的特性。 [1]

眾所周知，微波爐里面不可放金屬材料，原因是微波照射到金屬表面會(huì)全部反射，亦即對(duì)金屬不起作用，這和光波很相似，光射到鏡面也全部被反射。但微波若作用于非金屬的介電體，由介電體特性所決定微波將被吸收、滲透，產(chǎn)生高頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)。

微波加熱的特性主要體現(xiàn)為：

1、介電體發(fā)熱效應(yīng)。介電體中的正離子和附近的負(fù)電子是成對(duì)存在的，這些電子緊密的結(jié)合，相互不起作用，介質(zhì)的整體對(duì)外界來(lái)說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度為零。如果給介電體加上很強(qiáng)電場(chǎng)，則正負(fù)電子對(duì)立即會(huì)重新排列。如果電場(chǎng)是交變的且為高頻的，則分子間的電子對(duì)頻繁的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)振動(dòng)將會(huì)因摩擦而產(chǎn)生熱量。

2、微波的滲透深度。微波進(jìn)入介電體中由于介電體損耗吸收了微波能量，微波強(qiáng)度將逐漸減弱。微波能量將按一定的規(guī)律衰減。

3、微波加熱方式的選擇。微波的吸收和加熱均與損耗系數(shù)有關(guān)。若把損耗系數(shù)大的食品和損耗系數(shù)小的食品混在一起加熱，其加熱效果如何是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。

一般來(lái)講損耗系數(shù)小的物質(zhì)（如玻璃、塑料、陶瓷等）來(lái)做加熱容器，在其加入食品，這樣，微波只能使食品加熱，而容器不會(huì)發(fā)熱。這就是我們所日常生活中所知道的，微波爐可用陶瓷、玻璃、塑料等裝食物進(jìn)行加熱。對(duì)于潮濕的物料進(jìn)行加熱時(shí)，含水分多的部分將被快速加熱干燥，因它的損耗系數(shù)大，后再對(duì)其他部分逐步加熱。這樣可使干燥速度加快。

采用微波加熱具有加熱速度快、熱量損失小、操作方便等特點(diǎn)，既可以縮短工藝時(shí)間、提高生產(chǎn)率、降低成本，又可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱有以下特點(diǎn)：

加熱均勻、速度快

一般的加熱方法憑借加熱周?chē)沫h(huán)境，以熱量的輻射或通過(guò)熱空氣對(duì)流的方式使物體的表面先得到加熱，然后通過(guò)熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)物體的內(nèi)部。這種方法效率低，加熱時(shí)間長(zhǎng)。

微波加熱的最大特點(diǎn)是，微波是在被加熱物內(nèi)部產(chǎn)生的，熱源來(lái)自物體內(nèi)部，加熱均勻，不會(huì)造成“外焦里不熟”的夾生現(xiàn)象，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)由于“里外同時(shí)加熱”大大縮短了加熱時(shí)間，加熱效率高，有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)量。微波加熱的慣性很小，可以實(shí)現(xiàn)溫度升降的快速控制，有利于連續(xù)生產(chǎn)地自動(dòng)控制。

選擇性加熱

微波加熱所產(chǎn)生的熱量和被加熱物的損耗有著密切關(guān)系。各種介質(zhì)的介電常數(shù)在0.0001到0.5的范圍內(nèi)，所以各種物體吸收微波的能力有很大的差異。一般說(shuō)介電常數(shù)大的介質(zhì)很容易用微波加熱，介電常數(shù)太小的介質(zhì)就很難用微波加熱。這就是微波對(duì)物體具有選擇性加熱的特點(diǎn)。

控制及時(shí)、反應(yīng)靈敏

常規(guī)的加熱方法，如蒸汽加熱、電熱、紅外加熱等，要達(dá)到一定的溫度，需要一定的時(shí)間，在發(fā)生故障或停止加熱時(shí)，溫度的下降又要較長(zhǎng)時(shí)間。而微波加熱可在幾秒的時(shí)間內(nèi)迅速地將微波功率調(diào)到所需的數(shù)值，加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，便于自?dòng)化和連續(xù)化生產(chǎn)。

強(qiáng)場(chǎng)高溫

介質(zhì)中單位體積內(nèi)吸收的微波功率正比于電場(chǎng)強(qiáng)度的平方，這樣就可以在很高的場(chǎng)強(qiáng)下使加工物件在極短的時(shí)間內(nèi)上升到需要的加工溫度。強(qiáng)場(chǎng)高溫還能在產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響下，產(chǎn)生殺菌作用。 [2]

微波加熱穿透能力強(qiáng)

遠(yuǎn)紅外加熱的頻率比微波加熱的頻率更高，照理加熱效率要更好，但其實(shí)不然，這里面還存在一個(gè)穿透能力的概念。遠(yuǎn)紅外加熱雖有許多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也比較廣泛，但從對(duì)物體的穿透能力看，遠(yuǎn)紅外就遠(yuǎn)不如微波。什么叫穿透能力呢？穿透能力就是電磁波穿透到介質(zhì)內(nèi)部的本領(lǐng)，電磁波從表面進(jìn)入介質(zhì)并在其內(nèi)部傳播時(shí)，由于能量不斷被吸收并能轉(zhuǎn)化為熱能，它所攜帶熱量就隨著深入介質(zhì)表面的距離以指數(shù)形式衰減。電磁波的穿透深度和波長(zhǎng)是同一數(shù)量級(jí)，除了較大的物體外，一般可以做到表里一起加熱。而遠(yuǎn)紅外加熱的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，加熱時(shí)穿透能力差，在遠(yuǎn)紅外線(xiàn)照射下，只有物體一薄層發(fā)熱，而熱量要到內(nèi)部主要靠傳導(dǎo)，這樣不僅加熱時(shí)間長(zhǎng)，而且容易造成加熱不均勻。根據(jù)對(duì)比，微波加熱的穿透能力比遠(yuǎn)紅外加熱強(qiáng)的多。

清潔衛(wèi)生、無(wú)污染

一般工業(yè)加熱設(shè)備比較大，占地多，周?chē)h(huán)境溫度也比較高，操作工人勞動(dòng)條件差，強(qiáng)度大。而微波加熱占地面積小，避免了環(huán)境高溫，工人的勞動(dòng)條件得到了大大的改善。

微波在食品行業(yè)中的應(yīng)用

用 途

微波殺菌機(jī)理

干燥、殺菌

粉狀食品殺菌

糧食、玉米、麥片、豆類(lèi)、膨化食品、茶葉、海帶、紫菜、蝦米、山楂、椰片、飼料等。

袋裝食品殺菌

辣椒粉、黑芝麻糊、珍珠粉、蔬菜粉、甘露醇、綠豆粉、豆沙粉、嬰兒米粉。各種添加劑

熟化、干燥

袋裝鹵菜、腌制品、泡菜、醬菜、五香豆腐干、袋裝蔬菜、真空包裝燒雞、燒鴨等。

肉類(lèi)食品殺菌熟化

玉米片、核桃、乳兒糕、玉米片、麥片、土豆片

微波在肉類(lèi)食品殺菌、保鮮中的作用

肉類(lèi)小包裝、雞腿、雞翅、牛肉干、魚(yú)片干、燒雞、鹽水鴨、小包裝鹵制品、肉圓、魚(yú)圓等。

膨化、干燥

蝦片、芝麻、杏仁、蘋(píng)果片、魚(yú)片

干果焙烤、脫皮

瓜子、花生、松子、核桃仁、腰果、板栗等

微波真空干燥

高檔中藥材、藥粉、蔬菜、海產(chǎn)品。

白酒催陳老熟和液體殺菌

牛奶、黃酒殺菌、白酒催陳老熟、中藥劑、高檔飲料。

方便面干燥

節(jié)油方便面、無(wú)油方便面、夾心面、粉絲。

調(diào)味品的應(yīng)用

辣椒粉，五香粉、八角、雞精粉和各種調(diào)味粉

大豆脫腥

黃豆、豆粉

食品微波烹調(diào)

（1）微波爐烹調(diào)食品

（2）微波爐方便食品

（3）微波爐食品的容器

食品微波干燥

微波真空干燥機(jī)

（1）優(yōu)點(diǎn)

廠(chǎng)房利用率高。生產(chǎn)能力是傳統(tǒng)干燥器的 3-4 倍。

· · 干燥速度快，時(shí)間短。

· · 產(chǎn)品質(zhì)量好

· · 衛(wèi)生條件好

· · 節(jié)能。采用微波干燥可節(jié)能 20%-25% 。

（2）缺點(diǎn)

· 投資大、耗電量大 [3]

食品微波解凍

（1）優(yōu)點(diǎn)

· 時(shí)間短

· 占地面積小

· 失水率較低

· 表面不易氧化

· 不易變色

· 消耗清潔水量少

（2）應(yīng)用

肉及其制品、水產(chǎn)品、水果和其制品，家用微波爐用于冷凍食品的解凍極為方便和快捷。

食品微波殺菌和保鮮

（1）機(jī)理

a、熱效應(yīng)：微波作用于食品，食品表里同時(shí)吸收微波能，溫度升高。使微生物細(xì)菌蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去生物活性。使菌體死亡或受到嚴(yán)重干擾而無(wú)法繁殖。

b、非熱效應(yīng)：使微生物在其生命化學(xué)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量電子、離子和其它帶電粒子的生物性排列組合狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律發(fā)生改變。另外，微波還可以導(dǎo)致細(xì)胞 DNA 和 RNA 分子結(jié)構(gòu)中的氫鍵松弛、斷裂和重新組合，誘發(fā)基因突變，從而中斷細(xì)胞的正常繁殖能力。

（2）應(yīng)用

a、比常規(guī)滅菌方法更多保留活性物質(zhì)，非常適宜應(yīng)用于人參、香菇、花粉、天麻以及其它中藥、中成藥的干燥和滅菌。

b、對(duì)液體物質(zhì)進(jìn)行消毒，如微波牛奶消毒器，不僅菌落數(shù)指標(biāo)達(dá)到要求，而且提高奶的穩(wěn)定性。

c、產(chǎn)品的滅酶保鮮，可克服燙煮方法大量水溶性營(yíng)養(yǎng)成分的流失。如茶葉制造過(guò)程中的殺青。

食品微波焙烤與烘烤

（1）優(yōu)點(diǎn)

· 其產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較傳統(tǒng)方法焙烤的高

· 因其是內(nèi)外同時(shí)加熱，時(shí)間可以減少至幾分鐘

· 物料內(nèi)部水分迅速汽化并向外遷移，形成無(wú)數(shù)條微小孔道，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)蓬松

· 設(shè)備占地面積小

（2）缺點(diǎn)

由于焙烤時(shí)其表面溫度太低，不足以產(chǎn)生足夠的美拉德反應(yīng)。 [4]

微波膨化

（1）原理

利用微波的內(nèi)部加熱特性，使得物料的內(nèi)部迅速受熱升溫產(chǎn)生大量的蒸汽，內(nèi)部大量蒸汽往外沖出，形成無(wú)數(shù)的微小孔道，使物料組織膨脹、疏松。

（2）優(yōu)點(diǎn)

與油炸干燥式的膨化相比，不破壞物料的原有的成分，有容易變質(zhì)及低熱量。

幾乎每個(gè)人家里都有微波爐，因?yàn)橛盟訜崾澄锖芊奖?。但有些食物不適合使用微波加熱，像是水煮蛋、母乳、綠葉蔬菜和加工肉類(lèi)，因?yàn)樗鼈冇锌赡芤驗(yàn)槲⒉訜岫a(chǎn)生毒素，導(dǎo)致某些健康疾病，影響你的生命。

雞蛋，不論是不是帶殼，微波水煮蛋會(huì)積聚大量的水氣。導(dǎo)致微波爐像高壓鍋一樣，雞蛋會(huì)爆炸。需要注意的是就算是剝掉外殼的雞蛋也不能放入微波爐，因?yàn)檫€有一層蛋黃膜。

雞肉：通過(guò)微波爐加熱雞肉會(huì)有較大問(wèn)題，因?yàn)槲⒉t不能均勻加熱，所以部分區(qū)域會(huì)先被加熱。雞肉的蛋白質(zhì)密度也比其他紅肉高，所以在再次加熱時(shí)，若蛋白質(zhì)分解不一致，會(huì)引起腸胃不適。所以，為確保加熱均勻，應(yīng)經(jīng)常翻轉(zhuǎn)雞肉。

像火腿腸、鱈魚(yú)子等一部分使用外殼或者膜來(lái)進(jìn)行包裝的食材，最好不要直接放入微波爐中加熱。因?yàn)樵谑澄锛訜岬倪^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生蒸汽，而包裝好的食材蒸汽無(wú)處可散，非常容易導(dǎo)致膜及食物破裂，甚至可能導(dǎo)致容器的破裂。這類(lèi)型的食物在使用微波爐加熱的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意去掉外殼，或是在膜上割一刀或戳幾個(gè)洞，以便讓蒸汽散發(fā)出去，避開(kāi)危險(xiǎn)。

不論你多想要將剩下的綠葉蔬菜當(dāng)剩飯，你都不應(yīng)該微波它們。因?yàn)楦邼饪s的硝酸鹽會(huì)再加熱后轉(zhuǎn)變成毒素，變成致癌性的亞硝胺。

很多朋友為了節(jié)省麻煩，平時(shí)總是喜歡將用塑料袋或者紙袋包裝的食物直接放進(jìn)微波爐加熱，而且時(shí)間還很長(zhǎng)。其實(shí)這樣很不安全，先不說(shuō)食品是否安全，塑料在高溫下容易分解出有害氣體，甚至點(diǎn)燃導(dǎo)致燒毀微波爐。

新鮮蘆筍富含包括維生素C在內(nèi)的多種抗氧化營(yíng)養(yǎng)素。挪威《斯堪的納維亞農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》刊登一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，微波爐加熱會(huì)導(dǎo)致蘆筍中維生素流失。因?yàn)榫S生素C和B族維生素屬于水溶性維生素，穩(wěn)定性更差，遇水、遇熱、遇光容易遭到破壞。

為了避免在加熱過(guò)程中釋放出對(duì)人體有害的物質(zhì)，請(qǐng)盡量不要將一次性餐盒放入微波爐加熱。唯有聚丙烯（PP）比較耐熱，可以耐受 200 ℃ 左右的高溫，因此可用微波加熱，反復(fù)加熱也不會(huì)有什么大問(wèn)題。其余的餐盒耐熱性就差太多了，最好不要直接加熱。

1、忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過(guò)的肉類(lèi)：因?yàn)槿忸?lèi)在微波爐中解凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌是可以繁殖的，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活菌殺死。已用微波爐解凍的肉類(lèi)，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟。

2、忌油炸食品：因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi)。如萬(wàn)一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門(mén)，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開(kāi)門(mén)降溫。

3、忌超時(shí)加熱：食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒。

4、忌用普通塑料容器：使用專(zhuān)門(mén)的微波爐器皿盛裝食物放入微波爐中加熱，一是熱的食物會(huì)使塑料容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污染食物，危害人體健康。

5、忌用金屬器皿：因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵、鋁、不銹鋼、搪瓷等器皿，微波爐在加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn)生電火花并反射微波，既損傷爐體又加熱不熟食物。

6、忌使用封閉容器：加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過(guò)高，易引起爆破事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂、飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人。

7、忌將微爐置于臥室：同時(shí)應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵。

8、忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作：開(kāi)啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在1米之外。

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