MİKRODALGA

Mikrodalga sistemler günümüzde evde kullanımı yaygın olan bir cihazdır. Ev tipi olanlarının yanında sanayi tipi olan tünel şeklinde dizayn edilmiş sistemlerde mevcuttur. Elektrik enerjisini elektromanyetik enerjisine dönüştüren ve gıdaların hızlı bir şekilde ısınmasını sağlayan bu sistemler özellikle proses süresini kısalttığı için tercih edilmektedir.

GENEL BİLGİ

Mikrodalga sistemler yapısında bulundurduğu magnetronlar sayesinde elektrik enerjisini elektromanyetik enerjiye dönüştürürler. Mikrodalga frekansı 300 MHz – 300GHz arasında bulunurken Uluslararası Haberleşme Kurumu endüstri ve medikal anlamda sadece 915 ve 2450 MHz frekansın kullanılmasına izin vermiştir.

Ev tipi mikrodalgalar 2450 MHz frekansta çalışırken, sanayi tipi mikrodalgalarda her iki frekansta tercih edilebilmektedir. Frekans arttıkça dalga boyu küçüldüğünden, 915 MHz frekansında çalışan magnetronlar büyük hacimli gıdalarda ve geniş magnetron fırınlarında kullanılmaktadır.

Mikrodalgalarda oluşan elektromanyetik alan iyonize olmayan özellikte olduğu için gıdada herhangi bir değişime, bağ kopmasına veya yeni bir reaksiyon gerçekleşmesine sebep vermez. Mikrodalganızda herhangi bir kaçak yoksa ve kendinizi çalışırken içine koymadığınız sürece gönül rahatlığıyla kullanabilirsiniz.

Mikrodalgalar literatürde hacimsel ısınma sağlar özelliğiyle bilinmektedir. Ancak 2450 MHz frekansta mikrodalga içerisinde dağınık bir elektromanyetik alan dağılımı oluştuğundan ürünlerimizde tekdüze olmayan bir sıcaklık dağılımı meydana gelir. O yüzden ev tipi mikrodalgalarda döner tabla kullanılmaktadır. Ayrıca evde bir tabak yemeğinizi ısıtırken arada durdurup yemeği karıştırıp tekrar ısıtmaya devam etmeniz daha iyi sonuçlar verecektir.

Ev tipi mikrodalgalar özellikle yemeklerimizi ısıtmak için kullanışlı olsa da donmuş ürünlerimizi çözdürmek konusunda başarılı değillerdir. Mikrodalgada defrost mode kullanılsa da bu tarz güç seçenekleri sadece magnetronun çalışma süresini etkilemektedir. Yukarıda da açıklandığı şekilde dağınık bir elektromanyetik alan dağılımından dolayı çözdürme işleminde gıda ürünümüzün bir kısmı çözünüp 20-30 °C’lere gelirken bir kısmı hala donmuş kısımda olabilir.

Mikrodalganın hızlı ve hacimsel ısınma gibi avantajlarının yanında tekdüze olmayan sıcaklık dağılımı sorunu göze çarpmaktadır. Literatürde ve ekibimizin bu konuda yapmış olduğu bir çok çalışma bulunmaktadır. En basit ve etkili çözümler sanayi veya işletme tipi mikrodalgalarda birden fazla magnetron kullanmak ve/veya hareketli bir bant üzerinde ürünlerin proses edilmesidir.

MİKRODALGA PROSESİ

Mikrodalgada magnetronda üretilen elektromanyetik alan enerjisi dalga kılavuzu ile kaviteye yönlendirilir. Elektromanyetik alan ile etkileşimine göre üç farklı materyal tipi bulunmaktadır.

  • Yansıtan, elektromanyetik alan enerjiyi tamamen yansıtır; mikrodalga fırın duvarları
  • Transparan, elektromanyetik alan etkisinden etkilenmez veya çok az etkilenir, polipropilen, teflon, evde kullandığımız plastik kaplar ancak altın PP5, PP05 ifadesi bulunanlar.
  • Absorbe edenler, elektromanyetik alan enerjiyi absorbe ederek sıcaklık artışı sağlar, gıda ürünleri.

Gıda ürünlerinin elektromanyetik alan enerjisi ile etkileşimi sonucunda iki mekanizma meydana gelmektedir. Dipolar rotasyon ve iyonik iletim. Dipolar rotasyon, polar moleküllerin (su) elektromanyetik alan etkisiyle dönme hareketi gerçekleştirmesi sonucu oluşan kinetik enerji ile ısınma gerçekleşir. İyonik iletim ise gıdanın bünyesinde bulunan çözünmüş iyonların, örneğin suda çözünmüş tuz (NaCl) iyonlarının hareket etmesi sonucu açığa çıkan kinetik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi ile gıdalarda sıcaklık artışı meydana gelir.

Gıda ürününün elektromanyetik alandan ne kadar etkileneceğini veya absorbe ettiği enerjinin ne kadarını ısıya dönüştüreceği ürünlerin dielektrik özellikleriyle ifade edilmektedir. Dielektrik özellikler; dielektrik sabiti ve kayıp faktörü olarak adlandırılmaktadır. Dielektrik sabiti, ürünün absorbe edebileceği enerjiyi temsil ederken; kayıp faktörü, absorbe edilen enerjini ne kadarının ısıya dönüşeceğini ifade etmektedir.

Görsel bir anlatım için youtube daki bu videoyu izleyebilirsiniz.

Dielektrik yöntemlerden bir diğeri olan radyo frekans sistemler yazımıza gitmek için burayı tıklayınız.

Comments are closed.