影響微波真空干燥效果的因素

影響微波真空干燥效果的因素

    近年來微波真空干燥技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，下面探討幾點(diǎn)重要因素對微波真空干燥效果的影響：

    1、產(chǎn)品的種類和大小：產(chǎn)品種類和狀態(tài)千差萬別，微波真空干燥工藝并非固定不變。事實(shí)上，在微波真空干燥過程中，物料內(nèi)部逐漸形成疏松多孔狀，其內(nèi)部的導(dǎo)熱性開始減弱，即物料逐漸變成不良的熱導(dǎo)體。

    隨著微波真空干燥過程的進(jìn)行，內(nèi)部溫度會(huì)高于外部，物料體積愈大，其內(nèi)外溫度梯度就愈大，內(nèi)部的熱傳導(dǎo)不能平衡微波所產(chǎn)生的溫差，使溫度梯度達(dá)到不能接受的水平。

    因此，一般應(yīng)預(yù)先把物料處理到較小的粒狀或片狀以改進(jìn)干燥的效果。粉末狀產(chǎn)品在微波干燥時(shí)具有其獨(dú)特性。當(dāng)它們被堆積在一起時(shí)不應(yīng)看成是許多小顆粒，而是一個(gè)整體，需要特別注意料層的內(nèi)外溫差。

    一般當(dāng)物料以較大的形式出現(xiàn)時(shí)，需在物料接近減速干燥期時(shí)，降低微波功率，從而有效減少其內(nèi)外溫差，但反效果是延長了干燥時(shí)間。

    2、設(shè)備真空度：壓力越低，水的沸點(diǎn)溫度越低，物料中水分?jǐn)U散速度加快。微波真空諧振腔內(nèi)真空度的大小主要受限于擊穿電場強(qiáng)度，因?yàn)樵谡婵諣顟B(tài)下，氣體分子易被電場電離，而且空氣、水汽的擊穿場強(qiáng)隨壓力而降低；電磁波頻率越低，氣體擊穿場強(qiáng)越小。氣體擊穿現(xiàn)象最容易發(fā)生在微波饋能耦合口以及腔體內(nèi)場強(qiáng)集中的地方。擊穿放電的發(fā)生不僅會(huì)消耗微波能，而且會(huì)損壞部件并產(chǎn)生較大的微波反射，縮短磁控管使用壽命。

    如果擊穿放電發(fā)生在食品表面，則會(huì)使食品焦糊，一般20kV/m的場強(qiáng)就可擊穿食品（介電常數(shù)不同）。所以正確選擇真空度大小非常重要，真空度并非越高越好，過高的真空度不僅能耗增大，而且擊穿放電的可能性增大。

    3、設(shè)備功率：微波有對物質(zhì)選擇性加熱的特性。水是分子極性非常強(qiáng)的物質(zhì)，較易受到微波作用而發(fā)熱，因此含水量愈高的物質(zhì)，愈容易吸收微波，發(fā)熱也愈快；當(dāng)水分含量降低，其吸收微波的能力也相應(yīng)降低。

    一般在干燥前期，物料中水分含量較高，微波功率對干燥效果的影響高些，可采用連續(xù)微波加熱，這時(shí)大部分微波能被水吸收，水分迅速遷移和蒸發(fā)；在等速和減速干燥期間，隨著水分的減少，需要的微波能也少，可采用脈沖間隙式微波加熱。

    以菠蘿漿為原料，研究了菠蘿粉微波真空干燥過程中微波功率對干燥效果的影響。隨著微波功率的增加，菠蘿漿的含水量遞減。微波發(fā)射功率對物料的外觀質(zhì)量影響顯著。

    當(dāng)微波功率大于2kW時(shí)，物料出現(xiàn)局部過熱，以及出現(xiàn)打火現(xiàn)象，內(nèi)部出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，色澤變差，光澤度下降。因此在保證物料達(dá)到要求的含水量的前提下，降低微波功率，可提高干制品的外觀質(zhì)量，節(jié)約能源。

    4、設(shè)備工作時(shí)間：微波真空干燥時(shí)間的選擇十分重要，也受到許多因素的影響。以菠蘿漿為原料，研究了真空微波干燥菠蘿粉過程中微波時(shí)間對干燥效果的影響。

    在98.2~99.2kPa的真空度下，在干燥初期物料的濕基含水率變化很小，這是由于物料內(nèi)部的水分子還沒有充分吸收大量的微波能，熱源不充足造成的；隨著干燥的繼續(xù)進(jìn)行，物料內(nèi)部的極性分子震動(dòng)加劇，更多的能量轉(zhuǎn)化為熱量，促進(jìn)水分子的運(yùn)動(dòng)，物料的水分含量變化很大。

    在微波真空干燥后期，物料內(nèi)部逐漸形成疏松多孔狀，其內(nèi)部的導(dǎo)熱性開始減弱，水分含量也趨于穩(wěn)定。此外，干燥時(shí)間還受到對成品含水率的要求的影響。如一般干燥成品，含水率可以控制在3%~5%，如要求低至1% 或以下，干燥時(shí)間需相應(yīng)地延長。

主要產(chǎn)品推薦：烘干機(jī) 干燥機(jī) 殺菌機(jī) 微波設(shè)備