热辐射产生的条件是通过电磁波,将能量传递到原料,被原料吸收而转化为热,使原料获得热量而升温,达到对原料进行加热、熟制的目的。热辐射实质上属于电磁辐射,原则上所有从零到无限波长的电磁波被原料吸收后均可转化为热。
实际上,对传热有效的电磁波的波长范围为0.5um~1m,在这一波长范围内,根据波长的不同,将辐射加热分为红外线加热、高频加热和微波加热。
1.红外线加热
红外线的波长在0. 75~1000um之间,位于无线电波与可见光之间。食物原料之所以能够吸收红外线,其原理是由于构成原料的分子总以自己固有的频率在运动着,如果入射的红外线频率与分子本身固有的频率相等,引起分子、原子的运动加剧,此过程称为晶核共振;其外部表现为温度升高。据研究,水、有机物及高分子物质能有效地吸收红外线,所以,红外线加热对食品的热处理有特别重要的意义。
2.高频加热
高频加热机理是:原料是由分子构成的,而分子是由带正电的阳离子(或构成分子的原子中的原子核)和带负电的阴离子(或构成分子的原子的电子)相对存在,即所谓偶极子。当原料在外加强大电场中时,偶极子就会进行定向排列,带正电端朝向外电场的负极,反之亦然,此过程称为极化。若所加外电场方向为高频变化,则偶极子也会以同样的高频随之改变方向,在此过程中,由于分子的交互摆动,产生摩擦力,转化为热能,于是以热的形式表现出来,原料的温度升高了。
3.微波加热
微波是指波长为0.001~1.0111,频率为300~300000MHz的电磁波。微波加热的工作机理同高频加热一样,都是由于偶极子的极化现象。但微波是一种辐射现象,而高频加热是静电现象。国际上规定微波加热的频率远大于高频加热的频率。