微波真空低溫干燥技術簡介
微波真空干燥設備是微波能技術與真空技術相結(jié)合的一種新型微波能應用設備，安兼?zhèn)淞宋⒉罢婵崭稍锏囊幌盗袃?yōu)點，克服了常規(guī)真空干燥周期長、效率低的缺點，在一般物料干燥過程中，具有干燥產(chǎn)量高、質(zhì)量好，加工成本低等優(yōu)點，微波真空干燥設備是一項集電子學、真空學、機械學、熱力學、程控學等多學科為一體的高新技術產(chǎn)品，是干燥過程中物質(zhì)的物理變化、內(nèi)外熱質(zhì)交換以及真空條件下水分遷移過程的深入研究基礎上，發(fā)展起來的一項新技術、新工藝。微波真空干燥設備由微波發(fā)生器，真空干燥腔、物料旋轉(zhuǎn)盤、真空系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。
工業(yè)生產(chǎn)中，有許多物品是不能在高溫條件下進行干燥處理，如一些藥品、化學制品、營養(yǎng)食品以及人參、鹿茸等高檔中草藥材，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，其干燥處理必須在低于100℃或室溫的條件下進行，眾所周知氣壓降低，水的沸點也降低，如在一個大氣壓(101.3kpa)下，水的沸 100℃，而在0.073大氣壓(7.37kpa)下，水的沸點是40℃。在真空條件下，加熱物體可使物體內(nèi)部水分在無溫升狀態(tài)下蒸發(fā)。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進行，只有依靠熱傳導的方式給物料提供熱能。常規(guī)真空干燥方法熱的傳導速度很緩慢，效率低，并且溫度控制難度大，被加熱物料還會產(chǎn)生內(nèi)外溫差。微波加熱是一種輻射加熱，微波與物料直接發(fā)生作用，使其里外同時被加熱，無須通過對流或傳導來傳遞熱量，所以加熱速度快，干燥效率高，干燥質(zhì)量高。
國外發(fā)達國家如美國、法國、日本八十年代開始進行工業(yè)化微波真空干燥設備開發(fā)。并在實際應用中取得良好的效果。美國加州大學與某公司合作，用微波真空干燥設備加工無籽葡萄干，將傳統(tǒng)工藝65℃、24小時熱風烘干變?yōu)?span lang="EN-US">50℃、5小時微波真空干燥，產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。法國國際微波公司制造的微波真空干燥機(2450MHz、48KW)加工速溶桔粉，產(chǎn)品不僅保持原有色、香、味，其維素的保留遠高于噴霧干燥。
八十年代后期國內(nèi)開始研發(fā)微波真空干燥設備，通過多年的努力，到2000年前后，成功的解決了低氣壓微波場起弧放電，鋪料層之間加熱溫差，微波場內(nèi)非接觸測溫等多項難題，從實驗階段跨入工業(yè)化生產(chǎn)階段。為食品工程、制藥工程、生物工程、化工工程、材料工程以及農(nóng)副產(chǎn)品深加工提供了一種新型、高效的干燥設備。微波真空干燥的特點：
1、高效：常規(guī)的真空干燥設備中，(假定真空壓力為7.37kpa，物料脫水溫度為
2、加熱均勻：由于微波加熱是物料里外同時加熱，物料的里外溫差很小，不會產(chǎn)生常規(guī)加熱中出現(xiàn)的里外加熱不一致的狀況，而使干燥質(zhì)量大提高。
3、易控：便于連續(xù)生產(chǎn)及實現(xiàn)自動化，由于微波功率可快速調(diào)整及無慣性的特點，易于即時控制，便于工藝參數(shù)的調(diào)整和確定。
4、設備體積小，安裝維修方便。
5、產(chǎn)品質(zhì)量好：與常規(guī)方法相比，所加工的產(chǎn)品質(zhì)量有較大幅度的提高。
6、此外微波設備具有消毒、殺菌之功效，產(chǎn)品安全衛(wèi)生。保質(zhì)期可延長。
從以上介紹的特點中，節(jié)能、降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全衛(wèi)生、設備投資成本低等諸方面即可看出其經(jīng)濟效益和社會效益的顯著。在脫水蔬菜加工中，對各種干燥設備的工藝性能、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量等比較結(jié)果如表一：
各種干燥設備在脫水蔬菜加工的工藝性能、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量比較
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項 目 |
微波真空設備 |
冷凍干燥設備 |
熱風干燥設備 |
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成 品 品 質(zhì) |
維生素等營養(yǎng)成分保存率 |
90% |
95% |
熱風解、無保存 |
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風味色觀 |
基本保存 |
基本保存 |
大幅度變化 |
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復水性 |
3分鐘恢復 |
3分鐘恢復 |
15分鐘以上 |
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咀嚼 |
完好 |
差 |
一般 |
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設 備 特 征 |
設備成本 |
適中 |
昂貴 |
便宜 |
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運行成本 |
2 ～ 3元/kg |
20元/kg |
1 ～ 1.5元/kg |
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干燥時間 |
3 ～ 4小時 |
20小時 |
5 ～ 6 |
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占地面積 |
小 |
中 |
大 |
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其他 |
殺菌作用 |
有 |
無 |
無 |
表二：微波真空設備與常規(guī)真空設備干燥效率比較
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型 號 |
功 耗 |
每小時去水量 |
效率(kg/kw.h) |
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微波真空設備 |
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1.2 |
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真空設備 |
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0.4 |
經(jīng)比較微波真空干燥設備的效率為常規(guī)真空干燥設備的3倍，可見微波真空干燥是一項經(jīng)濟效益顯著、推廣價值極高的高新技術。目前我公司新型工業(yè)化微波真空干燥設備已通過國家有關單位的鑒定，從2KW~100KW微波真空干燥設備已形成系列產(chǎn)品。這將為我國國民經(jīng)濟諸多領域及科研部門提供了一種現(xiàn)代化的高新技術干燥設備。
品質(zhì)贏得信賴
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