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微波組合干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀
（作者未知） 2010/6/19
（接上頁）會發(fā)生局部過熱、表面硬化、顏色不正和加熱不均勻等現(xiàn)象；此外，能量效率不高也是一個缺點。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因之一就是熱質(zhì)傳遞控制不當，解決的方法之一是采用脈沖方式輸入微波能，即短時間的微波加熱和較長時間的間斷。試驗證明：當物料干燥到臨界水分以后，連續(xù)施加微波能并不能加速水分的蒸發(fā)；采用間歇干燥的方法，不僅可以節(jié)省能量、提高干燥效率，還可以改善干后物料的品質(zhì)。脈沖間歇式微波真空干燥技術(shù)是Edh0lm于1933年提出的。采用這種技術(shù)的特點是使物料中的水分和溫度在間歇階段能夠均衡再分配，減少水分梯度，這將有利于提高下階段的干燥速率。
試驗還表明，脈沖微波干燥時，微波接通時間越長、斷開時間越短，物料溫度越高。因此，通過調(diào)節(jié)脈沖比或真空度可以改變物料的溫度。
3.2.2.變功率微波真空干燥
加拿大食品工程研究所 Christene H．等進行了蘿卜片的變功率微波真空干燥，微波的頻率為2450MHz，微波功率4kW可調(diào)，真空度為13.3kPa，蘿卜片的終水分為10％，微波諧振腔為圓筒形，直徑350mm，長度500mm，采用的干燥工藝為：干燥開始后的最初19min微波功率為3kW，中間4min為1kW，最后10min為0.5kW。試驗過程研究了顏色、復(fù)水性、密度和胡蘿卜素、維生素含量等質(zhì)量指標。結(jié)果表明：如果綜合考慮，微波真空干燥的性能甚至優(yōu)于真空冷凍干燥。美國加利福尼亞大學(xué)研制的微波真空干燥設(shè)備諧振腔是一個長12.2m的不銹鋼圓筒，中間有輸送帶，沿長度方向分為三個干燥區(qū)，第一干燥區(qū)的微波功率較大，真空度為1.33～3.99kPa，第二、第三干燥區(qū)的微波功率遞減。說明變功率微波真空干燥是一個研究方向。
3.2.3.微波熱風(fēng)和真空組合干燥技術(shù)
Maskan利用微波和熱風(fēng)組合方式干燥獼猴桃，發(fā)現(xiàn)干后獼猴桃的收縮率(76％)小于單純的微波干燥(85％)，而且顏色也有很大改善。Szab0利用熱風(fēng)+微波+熱風(fēng)的組合方式進行蘑菇的干燥試驗，發(fā)現(xiàn)能改善干后蘑菇的品質(zhì)。大連水產(chǎn)大學(xué)的研究表明，熱風(fēng)干燥扇貝具有較小的收縮率Durance利用微波真空與熱風(fēng)組合干燥西紅柿，發(fā)現(xiàn)西紅柿的復(fù)水率有所改善。由此可見，微波真空干燥與熱風(fēng)干燥具有一定的互補性。近些年，在高含水率和熱敏性物料的干燥中，微波真空和熱風(fēng)的組合干燥也逐步得到了應(yīng)用。
4.幾個值得探討的問題
4.1.關(guān)于物料的尺寸和形狀
微波干燥的物料種類繁多，成分和狀態(tài)也各不相同，按形狀分有液狀、糊狀、漿狀、粒狀、片狀、粉狀；按類型分有蔬菜、水果、谷物、藥品、水產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人參、蘑菇。微波干燥的研究表明，物料的大小、形狀、數(shù)量、水分和在微波爐諧振腔中的位置對干燥效果均有一定影響。Dr0uzas用微波進行干燥果膠試驗時，用五個料盤放在爐內(nèi)五個不同的位置，發(fā)現(xiàn)干燥速率有明顯區(qū)別。因此微波干燥應(yīng)根據(jù)物料的特性(介電特性熱物理特性、含水率和形狀、大小)選擇干燥工藝和參數(shù)，其原則如下 ：
①微波功率應(yīng)與干燥的物料量相匹配。
②待干燥的物料其大小和含水率應(yīng)盡可能均勻一致。
③考慮微波的穿透深度，大塊物料最好先處理成小的粒狀或片狀。
④粉狀物料如果堆積在一起時應(yīng)看成是一個整體。
⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以適當減小。
⑥對于熱敏性物料可以適當加大真空度或減小微波功率。
4.2.關(guān)于真空度
從蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸點溫度越低，水分越容易蒸發(fā)。但是在微波真空干燥時，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥成本加，而且會產(chǎn)生擊穿放電現(xiàn)象。當微波頻率為 2450MHz時，真空度 2～7kPa已經(jīng)足夠了，其相應(yīng)的水分汽化溫度是20℃和 40℃。對于熱敏性物料，要求物料的溫度低，所以真空度就要高一些。法國Pere教授進行了不同真空條件下的微波真空干燥試驗，試驗表明，在相同的條件下真空度從 1kPa增加到7kPa時，各單位采用的真空度數(shù)值有很大的差別，說明對于微波真空干燥中真空度的合理選擇尚需進一步研究探討。
5.注意事項
采用微波真空干燥時，有一些問題需要注意：
①微波能被金屬反射，干燥物料和測試傳感器中不可混入金屬。
②待干燥物料的大小和形狀應(yīng)基本接近。
③微波干燥設(shè)備不可空載運行。
④微波可以穿透玻璃和聚合物而不損失能量。
⑤微波爐內(nèi)的物料應(yīng)分散布置而不要堆積。
⑥干燥過程中物料最好能夠運動。
參考文獻 ：
[l]徐艷陽，張憨，等．熱風(fēng)和微波真空聯(lián)合干燥甘藍試驗[J].無（未完，下一頁）
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