脉冲电场促进瓜果类及核果类果实脱皮性的应用：细胞效应与果实物理特性的机制解析

为解决传统磁控管微波加热不均匀问题，研究人员开发了动态预测互补相对相位调控策略，在固态微波系统中对5类商业/预制食品进行复热测试。结果显示该策略较传统磁控管加热平均提升22.9%温升效率和4.6%均匀性，为下一代固态微波炉的精准加热提供技术支撑。

　　

微波加热技术长期面临"冷热不均"的难题，传统磁控管微波炉依靠机械转盘改善加热效果，但难以应对现代预制食品的复杂结构。美国田纳西农业实验站（Tennessee Agricultural Experiment Station）的Arjun Ghimire团队创新性地将固态微波技术与智能算法结合，开发出动态预测互补相对相位策略，相关成果发表在《Innovative Practice in Breast Health》。

研究采用Python编程控制的2.45 GHz固态微波系统，通过Lepton 3.5热成像仪实时监测5类典型食品（包括单组分鸡肉、多层千层面等）的加热过程。关键技术包含：1）基于正弦功率耗散特性的三相位(0°、90°、180°)预测模型；2）互补相位动态选择算法；3）与磁控管加热的平行对照实验。

【微波加热性能】热成像显示新策略在牛肉酱等多组分食品中形成互补加热区，温度跨度较传统方法降低39.1%。量化指标证实：1）加热均匀性指数(HUI)平均提升33.3%；2）功率吸收效率提高12.6%；3）对含 gravy 酱汁类食品效果尤为显著。

【系统对比】在915 MHz WR975波导系统中，相对相位控制使马铃薯样品加热效率提升97.8%。GaN基0.5 kW系统对水样加热时，四模式相位差调控使均匀性改善70.7%。

研究证实动态预测算法能自动识别食品介电特性差异，通过相长干涉(constructive interference)和相消干涉(destructive interference)的智能调控，有效解决多层/多室食品的边缘过热问题。该技术获美国农业部NIFA项目(2021-67017-33444)支持，为智能厨电开发提供新范式，未来可整合入家用微波炉提升复杂餐食的复热品质。