10.1. Общие сведения

К основным особенностям микроволнового (СВЧ) нагрева относятся: способность переменного электромагнитного поля проникать в обрабатываемый продукт на значительную глубину, что позволяет осуществлять его нагрев по всему объему; отсутствие зависимости времени нагрева изделия от его формы, контакта обрабатываемого изделия с теплоносителем, а также тепловой инерции нагревателя; практически полное преобразование энергии СВЧ поля в тепло, выделяемое в нагреваемом изделии. В отличие от традиционных способов тепловой обработки пищевых продуктов, когда изделие прогревается от внешнего источника тепла за счет теплопроводности, СВЧ нагрев обеспечивает генерацию тепла непосредственно во всем объеме обрабатываемого изделия. Происходит это из-за смещения заряженных частиц при воздействии на вещество (продукт) переменного электромагнитного поля. На перемещение заряженных частиц затрачивается работа, которая из-за наличия внутреннего межмолекулярного трения трансформируется в тепло.

Независимо от технологического назначения и конструктивного исполнения все бытовые СВЧ печи содержат следующие основные элементы: источник питания, обеспечивающий преобразование сетевого напряжения (обычно это выпрямитель высокого напряжения или повышающий трансформатор с регулятором напряжения и устройством для питания накала СВЧ генератора и других его элементов); СВЧ генератор, преобразующий мощность выпрямленного тока в мощность СВЧ диапазона (в настоящее время для этой цели используются магнетроны[2] с частотой 2450 Гц);

— линия передачи СВЧ энергии к нагревательной камере;

— система ввода СВЧ энергии в нагревательную камеру;

— электродинамическая система нагревательной камеры, обеспечивающая заданное распределение СВЧ энергии в ее объеме;

— вспомогательные элементы, способствующие достижению равномерного нагрева, например вращающийся стол для размещения обрабатываемых изделий, элемент быстрой периодической перестройки распределения поля в камере;

— герметизирующие уплотнения и устройства для предотвращения утечки СВЧ энергии из нагревательной камеры в окружающее пространство;

— устройство управления и обеспечения безопасности работы.

После включения печи энергия СВЧ колебаний, сформированная магнетроном-генератором, с помощью волноводной линии передается в рабочую камеру с продуктами. Волноводная линия представляет собой полую металлическую трубу из материала с хорошей электрической проводимостью и высокой точностью обработки внутренней поверхности.