用于食品材料的宽带介电表征系统
应用物理
2023-03-23 v1
摘要
详细了解食品材料的介电特性对于任何基于电磁的处理都至关重要，从家用微波炉重新加热餐食到灭菌工艺均如此。食品的加热均匀性与速率高度依赖于食品材料的介电常数与介电损耗，而这两个参数本质上具有温度依赖性。本工作中，我们探索了在宽频范围（1 MHz 至 20 GHz）内对材料进行介电表征的各种方法，以覆盖射频与微波频率，并理解成分（如盐、糖）和温度对自由水与束缚水共振的影响。如此大的频率范围所提供的资讯在未来依赖多频/宽带微波加热技术的设备设计中极具价值。所关注的表征方法包括开路同轴介电探头、宽带介电谱仪以及定制带状线谐振器。以速溶土豆泥作为食品标准物，从而可对具有不同含水量的大样本集进行测量。在 1 GHz 直接比较时，三种方法对 20% 和 30% 土豆混合物均给出了相近的介电特性。
引用
@article{arxiv.2303.12518,
title = {Broadband dielectric characterization systems for food materials},
author = {J. K. Hamilton and C. P. Gallagher and C. R. Lawrence and J. R. Bows},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12518},
year = {2023}
}