干燥設(shè)備必不可少的設(shè)備之一， 干燥設(shè)備也使用者較多之一設(shè)備，因?yàn)楸热缙咸�，�?jīng)過干燥設(shè)備的干燥處理后就可以成為了我喜歡吃的葡萄干了，由此可見干燥設(shè)備的重要性，所以干燥設(shè)備的使用者才會這么多，但是讓用戶較頭痛的就是怕操作復(fù)雜，殺菌不干凈，怕浪費(fèi)時間，又耗能源，更怕污染周邊的環(huán)境，不過干燥設(shè)備的種類很多，有些是這樣、有些不是，就比如微波干燥設(shè)備，它就彌補(bǔ)了這些問題，所以這次我們將詳細(xì)的介紹一下微波干燥設(shè)備，了解了這些相信使用者們能更好運(yùn)用微波干燥設(shè)備。
摘 要 本文分析闡述了微波干燥的機(jī)理、特點(diǎn)以及微波干燥系統(tǒng)的基本組成。概述了微波干燥在國內(nèi)外的應(yīng)用情況，同時對其今后的發(fā)展進(jìn)行了分析展望。
關(guān)鍵詞 干燥 微波 食品
快速而經(jīng)濟(jì)地干燥食品并保持其良好品質(zhì)，一直是我們研究的重要課題。一般的食品干燥方法耗時長、速度慢，由表及里形成負(fù)的溫度梯度，不利于水分蒸發(fā)，常規(guī)干燥表層先干會阻礙內(nèi)部水分的擴(kuò)散。采用熱風(fēng)干燥要消耗大量的燃?xì)饣蛉加�，這不僅污染環(huán)境，而且對食品的營養(yǎng)價值產(chǎn)生不良影響。而微波干燥不同于熱風(fēng)及其它干燥方式，食品吸收微波后內(nèi)部直接升溫，形成較小的正溫度梯度，有利于內(nèi)部水分的擴(kuò)散，使干燥速度大大加快，是一項(xiàng)值得深入研究的新技術(shù)。
1 微波干燥的基本原理及特點(diǎn)
1.1 微波干燥的機(jī)理分析
微波是指波長范圍為1 ～1 000 mm，頻率范圍為3.0 × 102～3.0 × 105 MHz 具有穿透特性的電磁波，常用的微波頻率為915 MHz 和2 450 MHz。微波發(fā)生器的磁控管接受電源功率而產(chǎn)生微波功率，通過波導(dǎo)輸送到微波加熱器中，使需要加熱的物料在微波場的作用下被加熱。微波加熱利用的是介質(zhì)損耗原理，而且水的損耗因數(shù)比干物質(zhì)大得多，電磁場釋放能量中的絕大部分被物料中的水分子吸收。一般情況下，被干燥物料中的水分子由于布朗運(yùn)動，分子的排列雜亂無章并迅速變化，極性相互抵消，宏觀上不呈現(xiàn)極性。而被置于由微波發(fā)生器產(chǎn)生的電場中時，微波場以每秒幾億次的高速周期地改變外加電場的方向，使介質(zhì)的極性水分子迅速擺動，產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng)，從而使物料內(nèi)部和表面的溫度同時迅速升高。
微波加熱造就物料體熱源的存在，改變了常規(guī)加熱干燥過程中某些遷移勢和遷移勢梯度方向，形成了微波干燥的獨(dú)特機(jī)理。由于物料中的水分介質(zhì)損耗較大，能大量吸收微波能并轉(zhuǎn)化為熱能，因此物料的升溫和蒸發(fā)是在整個物體中同時進(jìn)行的。在物料表面由于蒸發(fā)冷卻的緣故，使物料表面溫度略低于里層溫度；同時由于物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量，以致內(nèi)部蒸汽迅速產(chǎn)生，形成壓力梯度。如果物料的初始含水率很高，物料內(nèi)部的壓力非�？斓厣�，則水分可能在壓力梯度的作用下從物料中排出。初始含水率越高，壓力梯度對水分排出的影響越大，也即有一種“泵”效應(yīng)，驅(qū)使水分流向表面，加快干燥速度。由此可見，微波干燥過程中，溫度梯度、傳熱和蒸汽壓遷移方向均一致，從而大大改善了干燥過程中的水分遷移條件，當(dāng)然要優(yōu)于常規(guī)干燥。同時由于壓力遷移動力的存在，使微波干燥具有由內(nèi)向外的干燥特點(diǎn)，即對物料整體而言，將是物料內(nèi)層首先干燥，這就克服了在常規(guī)干燥中因物料外層首先干燥而形成硬殼板結(jié)阻礙內(nèi)部水分繼續(xù)外移的缺點(diǎn)。
1.2 微波干燥的特點(diǎn)
1.2.1 干燥速度快、干燥時間短由于微波能夠深入到物料內(nèi)部而不是靠物體本身的熱傳導(dǎo)進(jìn)行加熱，所以加熱時間非常短，干燥時間可縮短5 0 % 或更多。
1.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量高
微波加熱溫度均勻，表里一致，干燥產(chǎn)品可以做到水分分布均勻。由于微波對水有選擇加熱的特點(diǎn)，可以在較低溫度下進(jìn)行干燥，而不致使產(chǎn)品中的干物質(zhì)過熱而損壞。微波加熱還可以產(chǎn)生一些有利的物理或化學(xué)作用。
1.2.3 反應(yīng)靈敏、易控制
通過調(diào)整微波輸出功率，物料的加熱情況可以瞬間改變，便于連續(xù)生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)自動化控制，提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件。
1.2.4 熱能利用率高，節(jié)省能源、環(huán)保、設(shè)備占地少
微波加熱設(shè)備本身不耗熱，熱能絕大部分（＞8 0 % ）都作用在物料上，熱效率高，所以節(jié)約能源，一般可節(jié)電3 0 % ～5 0 % ；對環(huán)境溫度幾乎沒有影響，微波干燥設(shè)備可以做得較小。
1.2.5 不償失低溫殺菌，保持食品營養(yǎng)和風(fēng)味微波加熱具有熱效應(yīng)和生物效應(yīng)，因此能在較低的溫度下殺滅霉菌和細(xì)菌，較大限度地保持物料的活性和食品中的維生素、色澤和營養(yǎng)成份。
微波干燥經(jīng)常與熱風(fēng)干燥相聯(lián)合，可以提高干燥過程的效率和經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)闊峥諝饪梢杂行У嘏懦锪媳砻娴淖杂伤郑⒉ǜ稍锾峁┝伺懦齼?nèi)部水分的有效方法，兩者結(jié)合就可以發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)使干燥成本下降。微波干燥與普通方法聯(lián)合一般有3 種方式：①預(yù)熱。首先用微波能對物料進(jìn)行預(yù)熱，然后用普通干燥器進(jìn)行干燥；②增速干燥。當(dāng)干燥速度進(jìn)入降速階段時將微波能加入普通干燥器，此時物料表面是干的，水分都在內(nèi)部。加入的微波能使物體內(nèi)部產(chǎn)生熱量和蒸汽壓，把水分驅(qū)至表面并迅速被排除。③終端干燥。普通干燥器在接近干燥終了時效率較低，也許有2 / 3 的干燥時間花費(fèi)在排除較后的1 / 3 的水分上。在普通干燥器的出口處加一個微波干燥器，可提高普通干燥器的處理量。
1.3 微波干燥系統(tǒng)
基于微波干燥的基本原理，微波干燥系統(tǒng)主要由微波發(fā)生器、波導(dǎo)裝置、微波干燥器、排濕冷卻裝置、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)等部分組成，如圖1 所示。
微波發(fā)生器是干燥設(shè)備的關(guān)鍵部分，它由磁控管和微波電源組成，其主要作用是產(chǎn)生所需要的微波能量。微波管產(chǎn)生的微波通過波導(dǎo)裝置無損耗地傳輸?shù)轿⒉ǜ稍锲髦�，微波干燥器是�?shí)現(xiàn)物料與微波相互作用的空間，微波能量在此轉(zhuǎn)化為被干燥物料的內(nèi)能，使物料中的水分蒸發(fā)而干燥。排濕冷卻裝置的作用是排出物體中蒸發(fā)出來的水蒸汽以及將物料通風(fēng)冷卻。在對物料連續(xù)干燥處理的微波設(shè)備中，還具有配套的物料輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)的傳輸速度和調(diào)速范圍，要適應(yīng)被干燥物料的工藝要求，連續(xù)不斷地將它們送入微波干燥器中進(jìn)行干燥，并將干燥后的物料輸送出來進(jìn)行下一道工序。傳動系統(tǒng)多由調(diào)速電機(jī)和減速器組成。物料輸送帶均采用低耗微波介質(zhì)材料，如聚四氟乙烯玻璃纖維帶、聚乙烯帶等；控制系統(tǒng)是用來調(diào)節(jié)設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)，保證設(shè)備的輸出功率、輸送速度、排濕冷卻裝置等能根據(jù)較佳工藝規(guī)范的要求，及時、方便和靈活地控制與調(diào)整。控制系統(tǒng)既可安裝在微波發(fā)生器上，又可與主機(jī)分開，也可把若干臺微波干燥設(shè)備的控制系統(tǒng)集中安裝在一個總控制臺上進(jìn)行工藝參數(shù)的總控制。
2 微波干燥食品在國內(nèi)外的發(fā)展概況
微波干燥起源于上世紀(jì)40 年代，到60 年代國外才大量應(yīng)用。由于微波干燥的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)使得其發(fā)展很快。國外已在輕工業(yè)、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工等方面得到應(yīng)用。由于微波對水有選擇加熱的特點(diǎn)，使得糧食、油料作物、茶葉、蠶繭、木材、紙張、煙草等含水物質(zhì)均可用微波進(jìn)行干燥。上世紀(jì)7 0 年代以來，國外微波干燥的應(yīng)用還在繼續(xù)擴(kuò)大，特別是在食品干燥方面。我國微波干燥技術(shù)的應(yīng)用始于上世紀(jì)7 0 年代初期，到目前已應(yīng)用于輕工、化工及農(nóng)產(chǎn)品食品加工等方面。盡管我國在微波干燥方面已經(jīng)有一些成功的范例，但從整個食品行業(yè)來看，裝機(jī)功率仍然非常低，與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大的差距。
目前，成功應(yīng)用微波干燥的食品種類很多，大致可以分為：
果蔬類--土豆片、薯片、菠菜、白菜、西紅柿、胡蘿卜、竹筍、蒜、蘋果脯、葡萄、香蕉、黃桃、山楂、南瓜、蔥、紫菜、西紅柿、洋蔥等；
肉制品--雞肉、魚片、對蝦、香腸、牛肉干、豬肉等；
米面類--玉米片、通心面、糕點(diǎn)、面包、方便面、肉餡餅、方便米粉、大米等；
藥材類--人參、藥丸、鹿茸、蛇、枸杞、花粉、蜂王漿等；
飲料類--咖啡、桔粉、果汁、奶粉等；
農(nóng)副土特產(chǎn)品--茶葉、大豆、花生、山野菜、瓜子、木耳、煙葉、谷物、油菜籽、香菇、海帶等；
其它--蛋黃粉、魔芋粉、豆腐皮、檳榔芋等。
微波干燥食品的種類還有待于進(jìn)一步地開發(fā)研究，目前不少研究人員仍在進(jìn)行這方面的工作。 3 微波干燥食品發(fā)展前景
IDS 主席Mujumdar 教授指出：1990 年以來，干燥的能源價格依然是重要的，但對于干燥研究而言不再是較關(guān)鍵的因素，現(xiàn)在是由新產(chǎn)品和新的加工過程的需求推動干燥研究。同時指出，如今的熱風(fēng)干燥不是一種環(huán)保良好的作業(yè)，礦物燃料的燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是被稱之為“綠色居室效應(yīng)”的主要成分�；谶@些考慮，當(dāng)前干燥的總目標(biāo)是“以較
快的速度排除液體（通常是水）并對產(chǎn)品有較小的負(fù)面影響；不破壞環(huán)境以及投入較低的資金和操作費(fèi)用”。因此，此領(lǐng)域的實(shí)際工程策略，是對各種規(guī)模的干燥過程，從百萬級（從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保考慮）到微量級（物料性質(zhì)）進(jìn)行探索和聯(lián)合考慮。還指出對流、傳導(dǎo)和微波干燥可否聯(lián)合的構(gòu)想。食品的干燥也應(yīng)以此為目標(biāo)進(jìn)行研究。微波干燥作為一項(xiàng)新技術(shù)正符合這樣的發(fā)展要求。
我國自1 9 7 3 年由南京電子管廠（現(xiàn)南京三樂電氣總公司）率先研制成功工業(yè)微波干燥設(shè)備以來，經(jīng)過2 0 余年的發(fā)展，我國在微波加熱設(shè)備方面已經(jīng)完全能夠國產(chǎn)化，磁控管的壽命和質(zhì)量大大提高，整機(jī)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)過關(guān)，并能向國外出口。在工業(yè)、醫(yī)療和高新科技等領(lǐng)域都完全走向?qū)嵱眯噪A段，并發(fā)展成為一支新的產(chǎn)業(yè)，特別是食品、輕紡、化工、農(nóng)產(chǎn)品干燥等方面，在節(jié)約能源，提高生產(chǎn)率，改善勞動條件和提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。我國已先后開發(fā)了用于食品工業(yè)的系列微波爐、食品干燥機(jī)等微波設(shè)備。但是因微波干燥設(shè)備的技術(shù)要求較高，現(xiàn)在生產(chǎn)微波干燥設(shè)備的企業(yè)還比較少，產(chǎn)品缺少系列化。目前生產(chǎn)微波設(shè)備的企業(yè)主要有以下四種類型：①以三樂電氣總公司等為代表的老牌國有企業(yè)；②以格蘭仕為代表的以內(nèi)資為主的股份公司；③以上海松下等為代表的以外資為主的合資企業(yè)；④規(guī)模較小的私營或集體企業(yè)。
相對來說，我國微波干燥食品的研究要滯后一些。由于微波干燥和烹制的特點(diǎn)，在開發(fā)微波干燥食品時首先要解決其色澤、風(fēng)味和包裝等問題，為此這方面還有大量的工作要做，有關(guān)部門對此十分重視，微波食品的開發(fā)已被列入國家“九五”攻關(guān)計劃。而且我國是一個擁有眾多人口的發(fā)展中國家，食品工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用，龐大的消費(fèi)體已為微波食品的開發(fā)提供了廣闊的潛在市場，只有加快研究和開發(fā)的步伐，才能使微波能的應(yīng)用取得更大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
微波干燥的研究要明確以下幾點(diǎn):
1 ）不是所有需要干燥的食品都可以用微波來干燥；2 ）微波干燥食品一定要考慮到其經(jīng)濟(jì)效益，充分利用不同干燥工藝的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合；3 ）微波干燥設(shè)備的研制開發(fā)必須和產(chǎn)品的工藝研究緊密結(jié)合。
4 結(jié)束語
可以預(yù)見，微波干燥將作為一項(xiàng)高新技術(shù)，以其獨(dú)特的加熱特點(diǎn)和干燥機(jī)理為食品干燥開辟了一條嶄新的途徑，應(yīng)用前景十分廣闊。微波技術(shù)將在完善自身技術(shù)方法和設(shè)備的同時，不斷與其它干燥技術(shù)相結(jié)合，向著更廣更深的方向發(fā)展，新興的微波真空干燥技術(shù)、微波冷凍干燥技術(shù)以及微波膨化技術(shù)等都將在理論的建立、完善和應(yīng)用中不斷發(fā)展。
介紹這些是為了讓使用者們能夠更深刻的了解微波干燥設(shè)備，這樣可以讓使用者們充分的吧微波干燥設(shè)備運(yùn)用好，使其發(fā)揮它真正的效率。 我們都知道，機(jī)械設(shè)備是需要通過定期的清洗和良好的操作規(guī)范，才能保證設(shè)備的實(shí)用性和穩(wěn)定性的，而我這次要說的是沸騰干燥機(jī)的清洗和操作規(guī)范。如長時間不給沸騰干燥機(jī)清洗和錯誤的操作的話，那么結(jié)果大家都是知道的�？墒呛芏嗳硕紝ζ渚唧w的清洗 目前國內(nèi)許多制造商對空氣處理單元的配置為：初效過濾器—電加熱(或蒸汽加熱)—風(fēng)機(jī)—中效過濾器—流化床干燥機(jī)，就這樣簡單；顯然，這與用戶的需求有極大的關(guān)系，用戶提出的要求低，則制造商的配置也低，這里我們僅以流化床為例，來談?wù)効諝馓幚韱卧呐渲煤蛥?shù)要求。 的熱風(fēng)循環(huán)烘箱不斷的補(bǔ)充新鮮空氣與不斷的排出濕熱空氣，這樣來保持烘箱內(nèi)適當(dāng)?shù)南鄬穸�。本烘�?***的特點(diǎn)是大部分熱風(fēng)在箱內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，從而增加了傳熱，節(jié)約了能源。使烘箱的熱效率從傳統(tǒng)烘房的3%-7%提高到目前的35%-45%左右，最高熱效率可達(dá)50%。它是利用強(qiáng)制通風(fēng)的作用，減少上下溫差。 噴霧干燥機(jī)為連續(xù)式常壓干燥器的一種。用特殊設(shè)備將液料噴成霧狀，使其與熱空氣接觸而被干燥。用于干燥有些熱敏性的液體、懸浮液和粘滯液體，如牛奶、蛋、單寧和藥物等。也用于干燥燃料、中間體、肥皂粉和無機(jī)鹽等。
噴霧干燥機(jī)的原理：噴霧干燥機(jī)真空干燥箱專為干燥熱敏空氣流通是操作的時候非常重要，不當(dāng)?shù)目諝庋h(huán)可能導(dǎo)致：空氣之間移動部件之間留有空隙的，從一架錯開另一個地方，防止空氣中模式的盲點(diǎn)�！ 〈蜷_排氣和進(jìn)氣阻尼器是用來防止污染的工作，在溶劑或水分大量被驅(qū)逐的烘箱，它排出足夠的空氣來消除這種材料是必要的。當(dāng)排氣增加，攝取新鮮的空氣也必須增加。如果不這樣做將導(dǎo)
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