Procesare

1.ISTORIC. GENERALITATI.

Procesarea cu microunde este inclusa in cadrul tehnicilor termice de procesare a alimentelor.

Necesitatea de a emite unde cu lungimi din ce în ce mai scurte, pentru a obține o rezoluție mai

bună a imaginilor reflectate, a dus la dezvoltarea radarului în timpul celui de-al doilea război

mondial, aparat considerat a fi strămoșul cuptoarelor cu microunde.

La puțin timp după război, Percy Spencer de la compania Raytheon a descoperit posibilitatea

încălzirii alimentelor folosind căldura generată de o antenă radar.

Spencer a proiectat și primul cuptor cu microunde cu funcționare continuă, dar adevărata

dezvoltare a instalațiilor continue se datorează companiei Cryodry care a început să le

construiască în 1962.

Primul procedeu reușit de prelucrare cu microunde a fost uscarea cartofilor prăjiți "chips". Reușita

procedeului a impulsionat dezvoltarea multor altor procedee, printre care: prelucrarea cărnii de

pasăre, costiței (bacon), pateurilor din carne, salamului, uscarea pastelor făinoase, legumelor,

alimentelor tip snack, concentratelor pentru sucuri, condimentelor, temperarea cărnii, peștelui și

untului, dospirea gogoșilor și a pâinii, prăjirea gogoșilor, pasteurizarea pâinii, a sucurilor de fructe.

2. Principiul procesarii cu MW

2.1. Definitia MW

Microundele sunt radiații electromagnetice de frecvență ridicată, variind de la 300 MHz la 300 GHz

și lungimi de undă cuprinse între 1 m și 1 mm, situate așadar printre undele radio, a căror

existență a fost mai întâi presupusă matematic de Maxwell, apoi verificată experimental în 1885 de

către Hertz .

Datorită dezvoltării utilizărilor posibile, și în consecință a riscului de interferare cu comunicațiile, sa

stabilit o convenție internațională care a definit frecvențele utilizabile în domeniul industrial,

științific și medical:

Frecvențele rezervate pentru utilizarea industrială a microundelor

Frecvența, v, MHz 915 2450 5800 24125

Lungimea de undă, X, cm 32,8 12,2 5,2 1,24

Alocarea Aplicatii

industriale

in America

de Nord si

Sud

Costuri

energetice

deosebit de

ridicate

2

2.2. Descrierea principiului tratamentului cu microunde

Microundele sunt generate de un dispozitiv electronic numit magnetron. Acesta emite energie

radiantă de înaltă frecvență, cu centri de încărcare pozitivă și negativă care își schimbă direcția de

miliarde de ori pe secundă.

Energia este transmisă în incinta cuptorului printr-un tub, numit ghid de unde, cu ajutorul unei

antene, în mod asemănător modului de funcționare a radarului. Spațiul închis constituit de pereții

metalici ai incintei cuptorului servește la reflectarea microundelor și crearea unui sistem de

rezonanță. Produsul alimentar cu sau fără ambalaj situat în incinta cuptorului cu microunde va

capta energia campului de microunde.

Incălzirea cu microunde este deci rezultatul interacțiunii dintre constituenții materiei și câmpul

electromagnetic care își schimbă foarte repede polaritatea.

Un material, în particular un aliment, are sarcini electrice susceptibile a se deplasa sub influența

câmpului electric al microundelor. Există două tipuri de sarcini: libere și legate.

Sarcinile libere se deplasează în material și produc fenomenul de conducție ionică. In realitate ele

nu sunt complet libere și pentru a se deplasa intră în coliziune cu particule mai puțin mobile, în

particular cu particule neutre.

Urmare a socurilor are loc transformă energia electrică a undei într-o multitudine de energii

cinetice slabe și dezordonate care formează energia termică

Alt fenomen se numeste rotatia dipolului. Acesta se datoreaza schimbarii modului de orientare a

centrilor de sarcină a moleculelor dipol din cauza acțiunii alternative a câmpului de microunde si

migrarii electroforetice a ionilor de săruri.

Deci în cazul alimentelor, cele două fenomene numite conductie ionică și rotația dipolului, se

produc simultan.

2.3. Comportamentul produsului alimentar

Dintre constituenții alimentelor, apa, proteinele și glucidele sunt printre moleculele polare care se

orientează într-un câmp electric de microunde.

Incălzirea cu microunde este o încălzire de volum. Aceasta se poate explica prin însăși modul de

producere a încălzirii. Microundele penetrează materialul dielectric constituit de produsul

alimentar (cu ambalajul său), iar prin cele două mecanisme prezentate mai sus se produce căldură,

care este apoi difuzată spre suprafață. Din această cauză temperatura suprafeței va avea o valoare

mai mică decât interiorul produsului.

Realizarea încălzirii va depinde de adâncimea de penetrare a microundelor. Astfel la

915 MHz microundele pătrund în produsele alimentare până la 30 cm, iar la

2450 MHz până la 10 cm.