因为微波应用极为广泛，为了避免相互间的干扰，国际无线电管理委员会对频率的划分作了具体规定。分给工业、科学和医学用的频率有 433 兆赫、915兆赫、2450兆赫、5800兆赫、22125兆赫，目前国内用于工业加热的常用频率为915兆赫和2450兆赫。微波频率与功率的选择可根据被加工物料的形状、材质、含水率的不同而定。
要选用合适的微波设备，先要估算一下设备的功率容量。首先要取得几个必要的数据：
a）加工物料的比热c。水的比热为1千卡/公斤/℃左右；
b） 每小时要加工的物料重量w；
c） 每小时要求蒸发的液体重量w’；
d） 蒸发液体的汽化潜热q，水的汽化热为540 千卡/公斤；
e） 加工物料的介电常数ε。一般物料的介电常数为1～5。水的介电常数为80，玻璃及陶瓷根据不同的材料为2～2000甚至更大；
f） 加工物料的介质损耗tgδ。一般在0.05~0.3之间，玻璃及陶瓷0.01~0.5。
3.1 物料加热所耗用的微波功率：
式中 p － 耗用的微波功率，单位：千瓦；
△t － 物料的温升，单位：度；
c － 物料的比热，单位：千卡/公斤/℃
w － 物料的重量，单位：公斤；
t － 微波作用的时间，单位：小时
3.2 物料干燥需耗用的微波功率
式中 p － 耗用的微波功率，单位：千瓦；
q － 液体蒸发潜热，或汽化热。一般水为540千卡 / 公斤；
其它参数同上式
3.3 电源总功率的估算：
根据以上二式所算出的功率p为理想情况下所需要的微波功率，实际上在微波加热器内，微波功率将有一部分给加热器本身消耗，一部分损耗在馈送微波的波导内，不可能全部为物料所吸收。因此选择微波设备时，考虑到吸收效率，应适当加大容量。
p’ = p /η
式中 p’－ 选择的微波加热设备功率容量，单位：千瓦；
p － 计算得到的微波功率，单位：千瓦；
η － 微波吸收效率，一般在50％ ～ 80％左右。
由于微波电子管将直流电能转换成微波能时，本身要消耗一部分电能，加热电子管阴极要消耗电能，电磁铁也消耗少量电能。因此微波加热设备所消耗的电源总功率就是上述这些部分的总和。
3.4 物料在不同微波频率下其吸收的微波功率：
p＝(1/1.8 ) fe2εr tgδ*10－2
式中 p － 单位体积的物料所吸收的功率， 单位：瓦/厘米3；
f － 微波频率，单位：赫；
e － 电场强度， 单位：伏 / 厘米；
tgδ－ 介质损耗系数；
εr － 物料的介电常数。
由于电场强度在实际上难以测量得到，只能大略折算。例如，在矩形波导中，由于其阻抗为377欧姆，如微波功率为p（瓦），波导窄面尺寸为b（厘米）则
物料温升计算：
式中 f － 微波频率 ，单位：赫；
e － 电场强度，单位;伏 / 厘米；
tgδ－ 介质损耗系数；
εr － 物料的介电常数；
d － 物料的密度，单位：克/厘米3；
c － 比热，单位：卡/克/度。
以上是一般的计算方法，在实际推广应用中，是通过试验来判断物料对微波吸收的情况。因此，限于我国目前的水平，许多物料的tgδ没有设备进行测量。根据经验一般按每千瓦微波功率每小时去水 0.8 ～ 1.2 公斤估算实际所需的微波功率大小。
4 微波杀菌的工艺
4.1 微波杀菌与物料包装工序的先后关系
需要微波杀菌的物料，分液态和固态两种。由于微波能透射物料内部，因此，无论物料是液态或固态都可以连同容器一起进入微波加热杀菌区域得到杀菌处理。当然，前提是物料的容器不能是金属质地的，且为耐120度以上高温材质的。
液体杀菌一般微波杀菌方法以物料包装与否，分为包装前和包装后杀菌两种。先灌装后杀菌方式，技术改造投资少。但液料与容器同时受热，不可避免的会增加能耗，并且对封闭后的容器耐压强度、耐高温强度提出要求；采用先杀菌后灌装方式，虽然节约能耗，但需有与之配套的无菌灌装技术和设备，以及容器独立清洗和杀菌等设备，否则容易造成包装时的二次污染。
固体杀菌一般以软包装材料包装后杀菌为宜。因为同时杀菌，可有效避免细菌的再次污染。在常规加热杀菌操作中，以真空包装杀菌为主，可达到延长制品的货价期，其货价器的长短取决于熟煮制品的热处理程度、ph值、水活度、盐度以及添加剂的数量而定。但这个过程中对软包装材料有一定的要求，一般为三层以上复合膜且耐120度以上高温的材质。
4.2 工业微波设备用于杀菌装置结构
一般分为隧道式、炉式以及管道式三种。固体杀菌选用炉式设备；在需要流水线形式提高产量及实现制品的连续性时考虑选择隧道式；液体杀菌选用管道式，将液体送入反应腔体辐射实现的。
在物料对温度及加热时间（耐热性）允许的前提下，适当延长辐照时间，将有利于强化杀菌效果，同时也能使物料加热状态均衡，因此能有足够的时间借助热传导使物料内外温度差异减少。用频率、功率为连续可调的微波设备，对调味海带（塑料复合袋装）、啤酒、酱油（均为玻璃瓶装）作杀菌处理，结果表明：调味海带经微波辐照40~120s后，大肠杆菌完全被杀灭；啤酒则需150~180s，酱油则需120~170s，与传统加热杀菌相比，调味海带经微波辐照2min的杀菌效果与蒸煮加热处理30min的相当，而酱油经微波辐照2min的杀菌效果将好于水浴加热4min的效果，并且经对酱油的理化指标和还原糖、氨基酸等成分分析，其等级均有所提高。
5 结束语
微波在食品工业上用途极为广泛，具有广阔的前景。例如可有效灭杀大肠杆菌、酵霉菌等，还可解决物料的干燥、保鲜、防霉、脱水等处理，微波这一新型的食品加工方法将进入各食品加工业，造福于社会、造福于人民。
作者：刘京燕 刘会存 天津市蝶桥包装食品机械研究所有限责任公司