研究人员通过多物理场数值模拟，研究了单模微波系统中物料的微波加热特性，这一研究为理解单模反应器中的微波加热过程提供了理论基础，揭示了实验室微波单模设备中常见的特定微波效应。
家用微波炉是全球家电中使用率最高的电器之一，也是从事食品微波物理场加工研究学者们实验室的必备设备。然而，在精细化科学研究过程中，将多模微波炉用于小规模食品化学反应研究（5毫升）并不合适，尤其是在挖掘微波场与食品组分间的互作机制以及研究受控化学或酶促反应方面。
为此，来自江南大学食品物理加工技术与装备团队的研究人员探究了商业单模微波系统中液体的微波加热特性。他们利用多物理场模拟方法，揭示了不同体积和类型溶液在微波场下的电磁响应和传质传热差异，为单模微波反应器中小尺度液体的微波加热过程提供了见解，强调了特定微波效应影响液体微波加热过程的重要性。
领域资深学者兼通讯作者范大明教授解释说：“微波技术是实现食品绿色高效加热的有效手段之一，在食品制造业和科学研究领域具有广泛的应用潜力。进一步探索微波效应并实现均匀加热过程是实现微波能高效利用和确保科学研究合理性的重要前提”，“然而，食品科学家对单模微波加热技术在食品科学研究中基础现象和影响因素的了解并不深入。”
研究团队发现，加热速率和加热均匀性受到溶液体积和类型的显著影响。异常对流的存在导致溶液上层温度比较高，这可能会影响蛋白质的热聚集过程。因此，在得出结论之前，一定要考虑若干现象和影响因素，如异常的温度梯度、尺寸效应、材料特性及微波系统的变化。
“这些发现使我们也可以更好地理解该如何为特定条件下的食品科学研究选择正真适合的微波加热方法，以提高加热均匀性和解决其它可靠性问题。”第一作者焦熙栋博士表示。研究人员想让他们的研究结果能鼓励科学家们继续研究微波在食品科学研究和工程实践中的有效利用，并为共同理解微波效应贡献富有启发性的理论、思路和创新方法。
该项研究已发表在期刊Food Physics上，欢迎领域内学者同仁阅读、下载。
Food Physics（食品物理学）是一本深化食品科学与工程的交叉学科建设、加强食品物理学领域学术交流的开放获取型国际期刊，期刊主编由江苏大学食品物理加工研究院院长马海乐教授担任。现期刊已被数据库CAS、DOAJ、Scopus收录。
食品物理学 包含 食品物理加工 和 食品物理特性 两大主题，值得一提的是 食品物理加工 这一在食品领域极富活力的新概念是由江苏大学马海乐教授提出的，被定义为利用具有生物学效应的声、光、电、磁、力等物理因子调控食品工艺流程，形成更为绿色、高效、智能的食品加工新技术，是食品加工与物理技术交叉的产物。食品物理学 通过融入食品材料的声、光、电、磁、力等物理特性，将 食品物理加工 推入到了一个新的发展高度。食品物理学将会和 食品化学、食品微生物学、食品酶学 等一起构成食品科学与工程学科的基础分支学科，可显著拓宽本领域学者与工程技术人员的创新思维。
Food Physics旨在为国际上开展食品物理学研究的同行构筑一个专业的学术交流平台，围绕食品物理学的理论与技术创新，汇集全球智慧，开展多学科、跨国界的学术交流与合作研究，提高现代物理技术对食品产业高质量发展的促进作用。
基于非热物理学的食品加工技术，如超声波、脉冲光、电场、磁场、等离子体、激光、紫外线、辐照、超高压、超临界或亚临界流体。
基于物理学的食品安全质量及其加工参数的快速检测技术，如计算机视觉、电子鼻、电子舌、近红外光谱、拉曼光谱、超声波、核磁共振和生物传感器。
物理技术在食品制造中的应用，如提取、酶解、发酵、诱变、老化、乳化、杀菌、包埋和烘焙。
物理技术在农产品加工中的应用，如清洗、去皮、钝酶、干燥、杀菌、腌制、速冻和解冻。
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