第四讲 辐射加工技术

微波辐射加工技术的研究及其应用微波辐射技术是一种先进的加工技术，其独特的加热方式和多功能性使其广泛应用于工业生产、农业生产和医疗领域等。

本文将介绍微波辐射加工技术的研究现状和应用前景。

1. 微波辐射加工技术的原理微波辐射加工技术是利用微波作为加热媒介，通过微波的频率、功率、加热时间等参数的调节来实现加热、干燥、杀菌等多种功能。

微波辐射技术的原理是微波在物质中传播时，物质分子会与微波电磁场发生相互作用，并转换为热能。

2. 微波辐射加工技术在工业生产中的应用微波辐射加工技术在工业生产中的应用主要包括加热、干燥、成型、焊接等方面。

其中，在化学工业中，微波辐射加工技术应用最为广泛。

在一些粘合剂、聚合物、环氧树脂等的生产中，微波辐射技术能够实现高效的加热和混合，使得反应时间大大缩短。

此外，在食品加工中，微波辐射加工技术也有广泛应用，如可食用菌的加工、豆类的干燥、果蔬的杀菌等方面。

3. 微波辐射加工技术在农业生产中的应用微波辐射加工技术在农业生产中应用较为广泛，主要包括土壤改良、种子杀菌、动物饲料等方面。

其中，在土壤改良中，微波辐射技术可以有效地消毒土壤，并使土壤中的肥料充分被植物吸收利用。

此外，在动物饲料的加工中，微波辐射技术能够杀灭饲料中的细菌和寄生虫，保证了动物的健康和生产效益。

4. 微波辐射加工技术在医疗领域中的应用微波辐射加工技术在医疗领域中也有广泛的应用，主要包括诊断、治疗和康复等方面。

其中，微波诊断技术主要是通过测量组织对微波的吸收程度来判断组织的情况。

在治疗方面，微波辐射技术主要用于热疗和冷冻疗法，可以有效地杀灭肿瘤细胞和疾病细胞。

同时，在康复方面，微波辐射技术也能够促进骨骼和肌肉的生长和恢复，有利于身体的康复。

5. 微波辐射加工技术的发展前景微波辐射加工技术的发展前景十分广阔，其可以替代传统的加工技术，并能够为各行各业带来巨大的经济效益。

随着微波技术和自动化技术的不断发展，微波辐射加工技术将会变得愈加智能化、高效化。

什么是辐射加工辐射加工是一门利用电离辐射作用使材料或其组份的物理性能发生有用变化的技术。

这种辐射具有相当高的能量，足以引发原子或分子电离。

这种作用使化学键断裂生成自由基。

自由基具有很高的活性，是辐射诱发的许多所需变化的根源。

有好几种因素促使辐射在工业上应用的范围扩展和辐射装置激增。

其中有：已经具备功率大而单位辐射成本低的电子加速器；有很强的T辐射源可资利用；对所涉及的化学原理有了更透彻的了解；与其相竞争的加工操作所需能源费用增加。

过程在各种塑料、弹性体或其他大分子中，可以同时或有竞争地发生交联和降解这两种作用。

发生交联时，分子结合在一起，降低了其通常的移动性，即不会失去形状，不再具有真熔点。

降解过程发生时则分子链断裂。

两种过程都引起材料发生重大变化；二者之中常有一过程占主导地位（但也可能并非如此）。

根据二过程的相对动力学，材料可以是“交联性”的，也可以是“降解性”的，依总体上占优势的那个过程而定。

此外，如常见于芳烃（苯环）含量高的材料那样，我们还称之为“有耐力”材料。

交联或降解可以由几种作用所引起。

通常采用电离辐射辐照或化学方法。

化学方法的优点是只需要少量的物质。

辐照的优点是快速而经济.辐射源工业用电离辐射一般有两类，即来自钻-60一类放射性物质的y射线和来自加速器的高能电子束。

γ射线穿透力强，可以处理很厚的物体，但通常加工速率慢。

电子束的穿透力低得多，但电子发生机可以具备很大的功率，高达数百千瓦，因此产品的产量可以等于或超过涉及应用辐射装置的其他工业操作的产量。

目前工业电子发生机已具有更高电子伏（达5百万伏）的产品，因此穿透性极限的条件有所松动。

但是，小型低压系统（200—500kV）也有产品，占地面积小至819 cm2，却能发生数十千瓦的电子功率。

现有设备的多功用性，使得工业辐射加工的应用由电子加速器独领风骚，因为电子加速器经济、有效、生产速率高、经加工的产品质量高。

辐射加工参数电子加速器产生的辐射用加速器电子伏数（决定穿透能力的参数）和电子束电流或每秒所释发的电子数来表征。

食品辐射加工技术的研究与应用近年来，随着人们对食品质量与安全的关注度不断增加，食品辐射加工技术作为一种新型食品处理技术，引起了广泛的关注与研究。

食品辐射加工技术可以通过利用电子束、X射线或γ射线等辐射源对食品进行辐照处理，从而改善食品的质量、延长食品的保鲜期、杀灭微生物、除去有害物质等，为食品行业带来了许多新的机遇和挑战。

一、食品辐射加工技术的原理和分类食品辐射加工技术主要利用辐射能量对食品进行处理，其原理依赖于辐射的电离作用和破坏作用。

具体而言，电子束、X射线或γ射线通过与食品中的分子相互作用，破坏细胞结构，破坏微生物的DNA和RNA分子，从而杀灭细菌、病毒、真菌等微生物，使食品长时间保持新鲜。

根据辐射源的不同，食品辐射加工技术主要分为电子束辐照技术、X射线辐照技术和γ射线辐照技术。

电子束辐照技术是利用高能电子直接照射食品，不会在食品中残留任何辐射性物质，因此被广泛应用于食品杀菌、灭虫等方面。

X射线辐照技术可以通过控制剂量和时间，实现不同目的，如延长食品的保质期、杀灭害虫等。

γ射线辐照技术是最常用的食品辐照技术，经过认真的剂量控制和严格的质量检测，可安全地应用于食品处理，具有高效杀菌、去除有害物质等优点。

二、食品辐射加工技术的研究与应用进展近年来，食品辐射加工技术在我国迅速发展，取得了诸多成果。

其中，最具代表性的是草莓辐照技术的研究与应用。

通过对草莓进行辐照处理，可以有效杀灭草莓上的细菌、真菌等微生物，延长草莓的保鲜期，提高草莓的质量和品质。

同时，在食品辐照技术的研究与应用过程中，还取得了一系列不同类型食品的辐照处理效果，如肉类、蔬菜、水产品等。

不仅如此，食品辐射加工技术的研究也推动了相关产业的发展。

例如，激光技术、核技术、电子技术等在食品辐照领域的应用方案，使食品加工产业进一步发展壮大。

同时，相关研究成果也被逐渐应用于产品质量安全监测、食品包装材料的研发等领域，促进了食品行业的改革与升级。

三、食品辐射加工技术的优点和挑战食品辐射加工技术相比传统加工技术具有诸多优点。

微波辐射加工技术的优势与发展一、引言微波辐射加工技术是近年来兴起的一种新型加工技术，它利用微波辐射产生的热效应对物料进行快速加热、蒸发、灭菌等处理。

由于其高效、节能、环保等特点，在食品、化工、制药等领域得到广泛应用。

本文旨在探讨微波辐射加工技术的优势与发展。

二、微波辐射加工技术的优势1.高效微波辐射加工技术是一种非常高效的加工方式。

微波能够在物料内部产生能量的局部加热效应，使得物料快速升温。

与传统加热方式相比，微波加热速度更快，在相同的时间内能够对物料进行更充分的加热处理，提高了加工效率。

2.节能微波辐射加工技术具有很好的节能效果。

由于微波能够直接对物料进行加热，能量得到更加有效的利用，相比传统加热方式，节能效果显著。

此外，由于微波的加热方式可以控制加热范围和时间，可以精确地对物料进行加热控制，减少无效加热和热损失。

3.保持原味与品质微波辐射加工技术能够有效保持物料的原始口感、营养和色泽，保证了物料的品质和营养成分不受影响。

由于非接触式的加热方式，避免了物料由于加热导致的变形等问题。

4.环保微波辐射加工技术没有使用任何化学添加剂，也无需排放有害气体和废水废物，不会对环境造成污染，符合环保要求。

三、微波辐射加工技术的发展目前，微波辐射加工技术已经在多个领域得到应用。

以下是几个典型的领域：1.食品加工微波辐射加工技术在食品加工上的应用非常广泛，例如对蔬菜、水果进行杀菌、干燥、加热等处理，可以保持原料的口感和营养成分，同时还能够提高加工效率。

2.制药领域微波辐射加工技术在制药领域的应用主要是药物的快速干燥和杀菌。

相比传统的加工方式，微波加热的干燥速度更快，更加精确，可以有效保留药物的有效成分和活性。

3.化工领域微波辐射加工技术在化工领域的应用主要是在催化反应、合成等方面。

此外，微波加热还可以用于溶剂回收，降低化工生产的成本。

4.纤维领域微波辐射加工技术在纤维领域主要应用在纤维的干燥、预处理等方面。

相比传统的纤维加工方式，微波辐射加工技术干燥速度更快，能够提高生产效率。

食品辐射加工技术辐射加工是利用电离辐射与物质相互作用的物理效应、化学效应和生物效应，对物质或材料进行加工处理的过程。

辐射加工技术是一种高效加工手段，具有穿透性强，可在常温下进行，节能、无残毒、少污染等独特优势。

它已广泛向许多行业渗透，是对传统产业进行技术改造的有力武器。

它在工业、农业、医疗卫生、环境保护等方面的应用已产生了巨大的经济和社会效益。

我国辐射加工技术大体上经历了50年代的开创、60—70年代的应用开发和80年代以来全面发展的三个历史阶段。

90年代，我国辐射加工步入了产业化进程。

1997年5月在美国召开的第10届国际辐射加工会议上，我国被评估为世界上这一领域发展最快的国家，并认为在今后若干年内，中国仍将保持这一优势。

电离辐射作用于物质所产生的化学效应，能够用来实现辐射交联、辐射聚合、辐射接枝共聚、辐射降解、辐射固化等化学反应。

不少辐射化学反应具有可在常温、常压、无催化剂的条件下进行，反应速度快，反应过程容易控制，有利于简化工艺过程，适宜于多品种、性能特异的产品生产。

目前辐射化工领域发展最快的是生产热收缩材料，又称高分子“形状记忆材料”，即这种被辐射照过的材料，在受热后，会“记忆”起扩张前原来的形态并重新收缩恢复原样。

其特点是加热收缩后紧紧包在物体外表面，能起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用。

食品辐照保藏技术是将电离辐射对物质的作用用于延缓呼吸、抑制发芽、延长货架期、杀虫灭菌、检疫处理等。

截止到1995年9月，国际上已有38个国家批准了224种辐射食品。

我国在1984年至1994年共批准了18种辐照食品，1996年又正式颁布了“辐照食品卫生管理办法”，1997年公布了“辐照食品类别卫生标准”，进一步鼓励对进口食物、食品原料以及国内的六大类食品进行辐照处理。

目前应用的主要范围是：辐照大蒜（抑制发芽），其次是脱水蔬菜、调味品、小包装食品等（杀虫灭菌）。

据北京、上海的抽样调查，我国食品卫生状况并不乐观，而一些食品是不宜采用常规高温高压灭菌的。