家用微波爐基礎知識 微波爐加熱原理

微波烹調(diao)具有速度快(kuai)、熱(re)效率高、清潔衛生(sheng)等優點(dian)。近(jin)幾年逐漸被人(ren)們認識并(bing)走進大眾生(sheng)活，但因多數人(ren)對其(qi)缺乏了解，使其(qi)仍(reng)屬于時尚消費產品(pin)而遠沒有得到(dao)普及。現就微波爐的加(jia)熱(re)原理(li)、性能特點(dian)、結構、功能及未來發展等方面做一(yi)些分析、介紹。

一、微波加熱原理

微(wei)(wei)波(bo)(bo)作用于(yu)食(shi)(shi)物時(shi)，使(shi)(shi)被(bei)(bei)加熱(re)食(shi)(shi)物的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)性(xing)分(fen)(fen)子(zi)以非常高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)擺動(dong)，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)相互摩擦和(he)碰撞，從而(er)產生摩擦熱(re)。微(wei)(wei)波(bo)(bo)爐就(jiu)是利用微(wei)(wei)波(bo)(bo)發生器使(shi)(shi)電場(chang)能(neng)(neng)轉換成(cheng)熱(re)能(neng)(neng)，來(lai)達到給介質(zhi)加熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)這個能(neng)(neng)量轉換過(guo)程(cheng)是在(zai)被(bei)(bei)加熱(re)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)內部和(he)表面同時(shi)進行的(de)(de)(de)(de)(de)，因此物體(ti)內、外(wai)同時(shi)均勻受熱(re)。微(wei)(wei)波(bo)(bo)發生器發出的(de)(de)(de)(de)(de)交變電場(chang)越強，被(bei)(bei)加熱(re)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)性(xing)分(fen)(fen)子(zi)擺動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)幅(fu)度(du)就(jiu)越大(da)，頻率(lv)越高(gao)，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)摩擦和(he)碰撞次(ci)數就(jiu)越頻繁，二者都使(shi)(shi)發熱(re)加劇。在(zai)同一電場(chang)中，不同介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)極(ji)化(hua)能(neng)(neng)力即吸(xi)收微(wei)(wei)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力是不同的(de)(de)(de)(de)(de)，因此其發熱(re)程(cheng)度(du)也不等。一般含水物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)極(ji)化(hua)作用強，所以用微(wei)(wei)波(bo)(bo)加熱(re)食(shi)(shi)品(pin)極(ji)易見效。

家(jia)用微(wei)(wei)波(bo)(bo)爐(lu)的(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)電場(chang)頻(pin)率為(wei)２４５０兆赫，其電場(chang)方向(xiang)每分鐘(zhong)變(bian)換２４．５億(yi)(yi)次，極性分子(zi)沿電場(chang)方向(xiang)擺動２４．５億(yi)(yi)次，這種分子(zi)的(de)擺動受到(dao)分子(zi)間作用力的(de)干(gan)擾和阻(zu)礙產生類似摩擦熱，變(bian)成宏觀的(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)加熱。

二、性能和特點

與(yu)傳統(tong)的電爐和煤氣爐相(xiang)比，微波爐的性能和特(te)點如(ru)下：

１、加(jia)(jia)熱(re)速(su)度快、熱(re)效率高——由于食(shi)品的熱(re)傳導性(xing)通常(chang)都(dou)比較低，采(cai)(cai)用(yong)(yong)一(yi)般(ban)加(jia)(jia)熱(re)方法(fa)需要較長時(shi)(shi)間才能(neng)使(shi)物體內、外溫度趨于一(yi)致。采(cai)(cai)用(yong)(yong)微(wei)波加(jia)(jia)熱(re)則(ze)能(neng)使(shi)物體內、外同時(shi)(shi)直(zhi)接(jie)受熱(re)。它比一(yi)般(ban)電爐(lu)加(jia)(jia)熱(re)食(shi)品時(shi)(shi)間要快４—１０倍，同時(shi)(shi)可節約(yue)電能(neng)３０％—８０％。

２、加(jia)熱均勻、控(kong)(kong)制(zhi)方便(bian)——微波(bo)具有較強的穿透能(neng)力，能(neng)深入到物體內(nei)部，使其受熱均勻，不(bu)會發生外(wai)焦里生的情(qing)況(kuang)。發射(she)微波(bo)的磁控(kong)(kong)管在接(jie)通電(dian)源后便(bian)能(neng)立即產(chan)生交變電(dian)場并進行加(jia)熱，一斷電(dian)就立即停止加(jia)熱，因此能(neng)方便(bian)地進行控(kong)(kong)制(zhi)。

３、能保(bao)持食物原有(you)的顏色、形狀和營養，還具有(you)殺菌作用。

４、清潔、方便(bian)——用微(wei)波爐烹調食品的過程中，沒有汁水濺(jian)出(chu)，不會(hui)(hui)使(shi)食物產生煙氣和(he)焦味，不會(hui)(hui)使(shi)廚房氣溫升高，而(er)且可以對盛放在碗(wan)內(nei)的食物直(zhi)接加熱(re)，省(sheng)去了一般方法(fa)轉盛食物的麻煩。

５、微(wei)波(bo)(bo)加(jia)熱的(de)缺點———單純用(yong)微(wei)波(bo)(bo)加(jia)熱的(de)食(shi)物(wu)表面不能(neng)形成一(yi)種金(jin)黃色的(de)焦(jiao)層(ceng)，缺乏燒(shao)烤的(de)風味；不適用(yong)于烹飪較(jiao)厚的(de)食(shi)物(wu)，因微(wei)波(bo)(bo)只能(neng)透(tou)入食(shi)物(wu)５０－８０毫米的(de)深度(du)，即表面吸收微(wei)波(bo)(bo)較(jiao)多，越往里(li)吸收的(de)微(wei)波(bo)(bo)就越小；微(wei)波(bo)(bo)在爐腔內輻(fu)射(she)不十分均勻(yun)，烹飪食(shi)物(wu)有受(shou)熱不均的(de)現象；因微(wei)波(bo)(bo)烹飪食(shi)物(wu)所需時(shi)(shi)間很短，時(shi)(shi)間一(yi)旦超過，食(shi)物(wu)就會燒(shao)得過熟，需格外小心。

三、結構

家用(yong)微波爐(lu)主要由電(dian)源變壓器(qi)、磁(ci)控管微波發生(sheng)器(qi)、冷卻風(feng)機、金屬結構件和電(dian)氣(qi)控制系統等組成(cheng)。

１、電(dian)源變壓(ya)器——微波爐的(de)電(dian)源變壓(ya)器一般有(you)(you)三個繞(rao)組(zu)(zu)：初級繞(rao)組(zu)(zu)、燈(deng)絲(si)繞(rao)組(zu)(zu)和高(gao)壓(ya)繞(rao)組(zu)(zu)，有(you)(you)的(de)不有(you)(you)功率調整(zheng)繞(rao)組(zu)(zu)。工(gong)作時初級繞(rao)組(zu)(zu)加上２２０Ｖ交流電(dian)壓(ya)，在(zai)燈(deng)絲(si)繞(rao)組(zu)(zu)上產(chan)(chan)生３．２Ｖ或(huo)３．４Ｖ的(de)電(dian)壓(ya)，供給磁控管(guan)燈(deng)絲(si)。在(zai)高(gao)壓(ya)繞(rao)組(zu)(zu)上產(chan)(chan)生１９００Ｖ或(huo)２０００Ｖ，再經倍壓(ya)整(zheng)流電(dian)路(lu)后，為磁控管(guan)陰極(ji)提供一個負高(gao)壓(ya)。

２、磁(ci)控(kong)(kong)管(guan)——家用(yong)微(wei)波(bo)爐的(de)磁(ci)控(kong)(kong)管(guan)實際上(shang)是一個真空電子管(guan)，管(guan)內有一個圓(yuan)筒(tong)形陰(yin)(yin)極(ji)(ji)，它(ta)是磁(ci)控(kong)(kong)管(guan)發射(she)電子的(de)心(xin)臟部(bu)分，陰(yin)(yin)極(ji)(ji)外面(mian)包圍(wei)著(zhu)(zhu)一個陽(yang)極(ji)(ji)。通過永(yong)久磁(ci)鐵在(zai)(zai)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)與陽(yang)極(ji)(ji)間建立了一個軸(zhou)向磁(ci)場。當磁(ci)控(kong)(kong)管(guan)加上(shang)電壓，陰(yin)(yin)極(ji)(ji)得到(dao)預熱后，產生出(chu)大(da)量的(de)電子，它(ta)們(men)在(zai)(zai)所(suo)形成的(de)電場和(he)和(he)外加磁(ci)場作用(yong)下(xia)繞著(zhu)(zhu)圓(yuan)滾線飛向陽(yang)極(ji)(ji)。陽(yang)極(ji)(ji)上(shang)均勻分布著(zhu)(zhu)許多諧(xie)振(zhen)腔，當電子打(da)到(dao)陽(yang)極(ji)(ji)之前就(jiu)在(zai)(zai)這(zhe)些諧(xie)振(zhen)腔內發生振(zhen)蕩(dang)，并使(shi)振(zhen)蕩(dang)頻率不斷是高(gao)(gao)到(dao)２４５０兆赫，形成頻率很高(gao)(gao)的(de)電磁(ci)波(bo)發射(she)出(chu)去(qu)。

３、冷卻風(feng)機——由于磁控(kong)(kong)管(guan)在工(gong)作時要(yao)產生高(gao)熱(re)(re)，必須對它進行冷卻。采用(yong)微型電動機帶動一只小型鼓風(feng)機，沿(yan)磁控(kong)(kong)管(guan)的平(ping)行散熱(re)(re)片方向吹(chui)風(feng)，冷卻磁控(kong)(kong)管(guan)，并(bing)把熱(re)(re)風(feng)導(dao)入爐腔，以(yi)提高(gao)熱(re)(re)能(neng)利(li)用(yong)率。

４、金屬(shu)結(jie)構(gou)件——主要包括(kuo)爐腔、爐門、波導等。

爐(lu)腔(qiang)是(shi)放置食(shi)物(wu)進行(xing)烹(peng)調的地(di)方，它是(shi)一(yi)個矩形的諧振(zhen)(zhen)腔(qiang)，腔(qiang)內側通過拉伸等方式(shi)加工成微(wei)(wei)波的反(fan)射面(mian)，使微(wei)(wei)波能在(zai)爐(lu)腔(qiang)內壁間連續反(fan)射，每(mei)次反(fan)射傳播(bo)都經過食(shi)物(wu)。當微(wei)(wei)波從外部(bu)輸入時，若頻(pin)(pin)率與諧振(zhen)(zhen)腔(qiang)的諧振(zhen)(zhen)頻(pin)(pin)率相等，在(zai)腔(qiang)內就會產生激烈振(zhen)(zhen)蕩。在(zai)爐(lu)腔(qiang)側面(mian)或頂部(bu)開有排(pai)濕孔。

爐門是微波爐防止微爐被泄露出去的一道主要關卡，采用扼流結構，即使爐門機械接觸不十分緊密，也能保證電氣的密封，從而使微波的泄漏量極微小，不致使其對周圍環境造成影響。爐門上有玻璃觀察窗，玻璃夾層中有一層極細的金屬網，通過它既能清晰地觀察所烹調的食物，又能起到防止微波外泄的作用。
波(bo)導(dao)多(duo)為矩形的空心(xin)金(jin)屬管，是把微波(bo)傳(chuan)(chuan)輸到爐腔(qiang)(qiang)的元件。為減少微波(bo)在傳(chuan)(chuan)輸過(guo)程(cheng)中的損耗，常(chang)常(chang)在內壁鍍上一層(ceng)導(dao)電率很高的金(jin)屬。目前生產(chan)的許多(duo)微波(bo)爐省去了波(bo)導(dao)，微波(bo)通過(guo)發射口直接進入爐腔(qiang)(qiang)。

５、電氣系統由(you)定時器(qi)、雙重閉鎖開關、爐門(men)開關、烹調繼電器(qi)、熱(re)斷路器(qi)等組成。

四、功能

綜合目(mu)前市售的微波爐產品(pin)，其功能(neng)包括(kuo)：

１、設置自(zi)動營養(yang)菜單(dan)。根據食(shi)物的特性(xing)預設“自(zi)動營養(yang)菜單(dan)”，選(xuan)擇(ze)某個菜單(dan)后，只(zhi)需調整一下食(shi)物份量(liang)或重量(liang)值(zhi)，就可自(zi)動完成營養(yang)模式(shi)燒烤(kao)。

２、微波烹調。

３、微(wei)波烹調(diao)加(jia)著色(se)功能。著色(se)功能是用輻射元件石英管等加(jia)熱的(de)方法(fa)對微(wei)波烹調(diao)進行補充的(de)功能，可(ke)使烹調(diao)食物表面呈現(xian)金黃色(se)。

４、微波／燒烤組(zu)合(he)烹(peng)調功能。

５、時鐘。設置２４小(xiao)時制時鐘，可(ke)方便地進(jin)行時間設定。

６、記憶烹(peng)(peng)調。設(she)定(ding)用(yong)戶菜單(dan)記憶功能，可記憶用(yong)戶自己編制的烹(peng)(peng)調程序，供以后烹(peng)(peng)調時使用(yong)。

７、除異味功能。在較(jiao)低(di)的微波段工(gong)作，可對(dui)爐腔(qiang)內進行殺菌、除異味。

８、延時功能。烹調(diao)結束后，風扇(shan)和爐燈延時關閉，以排(pai)除氣體及方便取出食品。

９、聲音(yin)提示。有效按鍵(jian)或烹調完成時(shi)有清晰悅耳的聲音(yin)提示。

１０、暫停功能。按暫停鍵(jian)，進(jin)入(ru)待(dai)機(ji)狀態。

１１、爐(lu)門(men)開(kai)關。爐(lu)門(men)關閉，烹調工作(zuo)(zuo)方可進行，烹調過程(cheng)中(zhong)打開(kai)爐(lu)門(men)，工作(zuo)(zuo)停(ting)止(zhi)。

１２、解(jie)凍(dong)功能。預設自動按份量(liang)或重(zhong)量(liang)解(jie)凍(dong)的(de)功能，只需輸入份量(liang)或重(zhong)量(liang)值，就(jiu)會啟動解(jie)凍(dong)程序，自動完成(cheng)解(jie)凍(dong)工(gong)作。

１３、兒(er)童安全鎖(suo)。設定安全鎖(suo)后，進入鎖(suo)定狀態，任何操作無效。

五、微波爐的發展方向

家用(yong)微(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)按其(qi)發展(zhan)及產品檔次可分為：第一代(dai)——單純微(wei)波(bo)(bo)(bo)烹(peng)(peng)調，沒有傳統的(de)(de)加熱功(gong)能；第二代(dai)——微(wei)波(bo)(bo)(bo)烹(peng)(peng)調加著(zhu)色功(gong)能；第三代(dai)——微(wei)波(bo)(bo)(bo)／燒烤(kao)(kao)組合烹(peng)(peng)調。微(wei)波(bo)(bo)(bo)／燒烤(kao)(kao)組合烹(peng)(peng)調的(de)(de)快烤(kao)(kao)方式不(bu)但提高了烹(peng)(peng)調速度，而且使烹(peng)(peng)調出的(de)(de)食物具有燒烤(kao)(kao)的(de)(de)風(feng)味，更加適(shi)合人(ren)們的(de)(de)傳統口味要(yao)求。

家用(yong)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)按(an)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方式分，有機械控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、電腦(nao)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、變(bian)(bian)頻控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。機械控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)價(jia)位(wei)相對較低(di)，有部分市(shi)場(chang)，但因(yin)不適合消費發展趨勢(shi)，已行將淘汰；電腦(nao)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)因(yin)其功能強大、易(yi)操作、以及友好(hao)的人機界(jie)面而倍受消費者寵愛(ai)，也是目前市(shi)場(chang)的主流；變(bian)(bian)頻微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)采用(yong)變(bian)(bian)頻控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)輸(shu)出功率(lv)，提供多(duo)種微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)加熱功率(lv)，并使微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)在各功率(lv)段(duan)(duan)工作時，都能對食物進行均(jun)勻(yun)加熱，克服了普(pu)通(tong)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)爐(lu)(lu)除工作在１００％功率(lv)狀態下(xia)，其余(yu)各功率(lv)段(duan)(duan)都不能均(jun)勻(yun)地對食物加熱的缺(que)點。

可以說，變頻控制的微波／燒烤組合烹調(diao)微波爐(lu)將是(shi)家用微波爐(lu)發展的理想目標。