不同形状包装食品在微波加热过程中的三维温度分布

摘要：

为了考察矩形、六边柱形、圆柱形三种几何形状样品在微波加热过程中的温度分布情况,以含水量为99％的凝胶琼脂为研究对象,依据Maxwell方程和传热方程,用有限元方法建立了三维温度分布模型.并通过考察各几何形状包装食品的表面、切面和内部三维等温面等情况,确定了各部位温度差异情况.结果表明:相同体积、不同几何形状的样品,由于各表面的形状不一样,进入样品的微波能量在内部形成不同的复杂聚焦区,温度分布有明显区别.微波加热60s后,矩形、六边柱形和圆柱形样品内部各出现4个、7个和1个热点区域,高低温差分别为23.87、21.92、25.10℃.实验值和计算值呈现良好的一致性.温度分布特性与样品的介电特性有关,对于含水量为99％的凝胶琼脂,在10～45℃范围内,频率为2450MHz的微波穿透深度在10～25mm之间.三维模型可较为清晰地描述不同几何形状包装食品的内、外部温度分度,为改善微波食品加热过程中的温度不均匀和优化包装食品质量提供基础数据和理论基础.

关键词：包装食品、不同形状、三维模型、温度分布、微波加热

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分类号：TS201.1(食品工业)

资助基金：上海市科委部分院校能力建设项目12290502200;上海高校知识服务平台-上海海洋大学水产动物遗传育种中心ZF1206.

在线出版日期：2015-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：82-86,102