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)局部過熱，微波加熱技術(shù)與傳統(tǒng)加熱方式不同，它是通過被加熱體內(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)外界來說電場(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)值得注意的問題。

一般來講損耗系數(shù)小的物質(zhì)（如玻璃、塑料、陶瓷等）來做加熱容器，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圍的環(huán)境，以熱量的輻射或通過熱空氣對(duì)流的方式使物體的表面先得到加熱，然后通過熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)物體的內(nèi)部。這種方法效率低，加熱時(shí)間長。

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)臏囟龋阌谧詣?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)紅外加熱的波長很長，加熱時(shí)穿透能力差，在遠(yuǎn)紅外線照射下，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，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、無污染

一般工業(yè)加熱設(shè)備比較大，占地多，周圍環(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、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

微波在肉類食品殺菌、保鮮中的作用

肉類小包裝、雞腿、雞翅、牛肉干、魚片干、燒雞、鹽水鴨、小包裝鹵制品、肉圓、魚圓等。

膨化、干燥

蝦片、芝麻、杏仁、蘋果片、魚片

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)重干擾而無法繁殖。

b、非熱效應(yīng)：使微生物在其生命化學(xué)過程中所產(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養(yǎng)成分的流失。如茶葉制造過程中的殺青。

食品微波焙烤與烘烤

（1）優(yōu)點(diǎn)

· 其產(chǎn)品營養(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，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：通過微波爐加熱雞肉會(huì)有較大問題，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、鱈魚子等一部分使用外殼或者膜來進(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^程中會(huì)產(chǎn)生蒸汽，而包裝好的食材蒸汽無處可散，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。這類型的食物在使用微波爐加熱的過程中，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。其實(shí)這樣很不安全，先不說食品是否安全，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)微波爐解凍過的肉類：因?yàn)槿忸愒谖⒉t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，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)。如萬一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開門，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開門降溫。

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：使用專門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、忌長時(shí)間在微波爐前工作：開啟微爐后，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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