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微波加热干燥设备的技术原理

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微波加热干燥设备的技术原理
时间:2021年9月29日 阅读: 152 次

微波加热技术是利用电磁波把能量传播到被加热物体内部,加热达到生产所需求的一种新技术。常用的微波频率有915MHz和2450MHz。由于具有高 频特性,它以每秒数十亿次的惊人速度进行周期变化,物料中的极性分子(典型的如水分子、蛋白质、核酸、脂肪、碳水化合物等)吸收了微波能以后,他们在微波 的作用下呈方向性排列的趋势,改变了其原有的分子结构。当电场方向发生变化时,亦以同样的速度做电场极性运动,就会引起分子的转动,致使分子间频繁碰撞而 产生了大量的摩擦热,以热的形式在物料内表现出来,从而导致物料在短时间内温度迅速升高、加热或熟化。

与此同时,在微波的作用下,物料中的有害菌、虫害等微生物受到无极性热运动和极性转动两方面的作用而改变其排列组合状态及运动规律,即使得生物体因蛋白质的变性而失活,并使细胞 中核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的若干氢键松弛、断裂或重组,干扰或破坏其正常的新陈代谢、遗传和增殖,抑制或致死菌体及害虫的生长,达到 杀虫、灭菌、保鲜的效果。

单纯使用微波进行物料干燥时,由于干燥温度较高,容易过热出现物料边缘或尖角部分焦化,产品表面硬化和内部糊化等现象,从而损害产品品质,降低干制品的产品质量。

采用微波干燥与其他干燥方式相结合的联合干燥,按照优势互补的原则,充分发挥各自的技术优势,最大限度地弱化单一干燥方式的技术缺陷,从而缩短干燥时间,提高干燥效率,改善产品质量。近年来这种组合干燥技术到广泛的应用,取得了良好的效果。 对含水量过大的物料进行干燥,常将微波与热风干燥相联合,热空气可以有效地排除物料表面的自由水分,微波干燥去除内部水分,这种组合即缩短了整个干燥时间,也提高了产品品质。如用热风干燥马铃薯片时,其表面结壳,干燥时间较长,制品会缩小变形,在热风干燥末段,利用微波进行后处理,可解决此问题,改善产品质量。微波与热空气联合干燥西红柿、葡萄、土豆及小麦所需干燥时间分别为使用热空气干燥的1/4、1/3、1/6和1/10,产品质量也有明显提高,在洋葱干燥过程中,先用热风处理洋葱使其含水量降到10%,再用微波干燥到5%,整个过程比用热风干燥节能30%;用微波与远红外作为热源,二者结合,其干燥速率将是热风干燥的10倍以上,熟化物料的速度也较其他热源快5倍以上。 微波干燥和真空干燥具有一定的互补性,微波真空干燥是将微波干燥和真空干燥相结合,在真空条件下利用微波能进行物料的干燥加工,综合了微波干燥的快速高效性和真空干燥的低温干燥特点,可实现物料的快速低温干燥,真空环境解决了单纯微波干燥由于较高干燥温度导致产品品质下降的缺陷,微波对物料直接进行加热,属于辐射传能,无需通过对流或传导方式来传递热量,解决了真空干燥传导速度缓慢延长了干燥时间的技术缺陷。在用微波真空干燥速溶橘粉时,其装置的真空室直径为1.5m,长 12m,微波功率48kW,使用玻璃增强聚乙烯传送带连续传递,并具有膨化作用。


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