微波干燥不同于传统干燥方式,其热传导方向与水分扩散方向相同。
与传统干燥方式相比,具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点,因而在于燥的各个领域越来越受到重视。
早在上世纪60年代国外就对微波干燥技术的应用和理论进行了大量研究,在近几十年又得到了进一步的发展。
我国微波干燥技术研究起步较晚,与国外相比有一定的差距,但也取得了不错的成绩,也有许多研究与应用成果。
我国微波干燥技术现已用于食品工业、材料化工、医药工业、矿产开采业、陶瓷工业、实验室分析、湿天然橡胶加工等方面。
干燥过程几乎涉及国民经济的所有部门,广泛应用于生产和生活中。
干燥的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶剂,以便于加工、使用、运输和贮藏等。
一般的干燥方法有机械法、化学法和加热法。
这些方法要么设备庞大、干燥费用高,要么干燥速度慢、处理量小。
随着科学技术的发展,如生物制品、新型材料、高级陶瓷、新型高级食品和新型药物制品等新产品的出现,传统的干燥技术和干燥器不一定都适应。
微波干燥技术和微波干燥器已在轻工业、化工材料工业、食品与农产品加工业等行业得到了广泛应用并表现出了显著的优越性。
微波干燥无疑是适应新产品要求的一项新技术。
同国外相比,我国在微波干燥技术的应用研究方面起步较晚,虽然取得了不少成果,但微波干燥技术的应用研究领域较窄,大多停留在实验阶段或小规模生产阶段,复合微波干燥技术的研究有待于拓展,微波干燥的瞬间传质传热理论研究还不够,与微波干燥技术配套的设备及仪器开发尚需加强。
另外,虽然微波干燥在天然橡胶干燥方面的应用理论研究已取得了很大进步,但其规模化、连续化及自动化还有很多问题有待解决,微波干燥对橡胶分子结构、非橡胶组分以及制品工艺性能等方面的影响还需进一步研究。
这些都是我们今后的研究重点。
杀菌设备的优势:一、节约能源:常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失,而微波是直接对食品进行作用处理,因而没有额外的热能损耗。
相比而言,一般可节电30-50%.二、均匀彻底:常规热力杀菌是从物料表面开始,然后通过热传导传至内部。
存在内外温差。
为了保持食品风味,缩短处理时间,往往食品内部没有达到足够温度而影响杀菌效果。
由于微波具有穿透作用,对食品进行整体处理时,表面和内部都同时受到作用,所以消毒杀菌均匀、彻底。
三、便于控制:微波食品杀菌处理,设备能即开即用,没有常规热力杀菌的热惯性,操作灵活方便,微波功率能从零到额定功率连续可调、传输速度从零开始连续调整,便于控制。
四、设备简单,工艺先进:与常规消毒杀菌相比,微波杀菌设备不需要锅炉、复杂的管道系统、煤场和运输车辆等,只要具备水、电基本条件即可。
新疆乌鲁木齐瓜子烘干设备原理:微波是一种能量(而不是热量)形式,但在介质中可以转化为热量。
材料对微波的反应可以分为四种情况:穿透微波;反射微波;吸收微波;部分吸收微波。
一般在能加工领域中,所处理的材料大多是介质材料,而介质材料通常都不同程度地吸收微波能,介质材料与微波电磁场相互耦合,会形成各种功率耗散从而道道能量转化的目的。
能量转化的方式有许多种,如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等,其中离子传导及偶极子转动是微波加热的主要原理。
微波加热是一种依靠物体吸收微波能将其转换成热能,使自身整体同时升温的加热方式而完全区别于其他常规加热方式。
传统加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料热量,热量总是由表及里传递进行加热物料,物料中不可避免地存在温度梯度,故加热的物料不均匀,致使物料出现局部过热,影响加热技术与传统加热方式不同,它是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动,产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高,不须任何热传导过程,就能使物料内外部同时加热、同时升温,加热速度快且均与,仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十份之一就可达到加热目的。
从理论分析,物质在微波场中所产生的热量大小与物质种类及其介电特性有很大关系,即微波对物质具有选择性加热的特性。
化学纤维微波干燥是一种新型的干燥方式。
干燥时,微波能直接作用于介质分子转换成热能,由于微波具有穿透性能使介质内外同时加热,不需要热传导,所以加热速度非常快,对含水量在30%以下的食品,干燥速度可缩短数百倍。
同时不管物体任何形状,由于物体的介质内外同时加热,物料的内外温差小,加热均匀,不会产生常规加热中出现外焦内生的状况,使干燥质量大大提高。
微波干燥与传统加热相比,具有以下优点:①高效、无能耗,②加热均匀,③干燥速度快,④无热惯性、⑤安全环保,⑥操作简单、易控。
物体吸收微波能量转化成热量后,物体温度升高,物体内含的水分蒸发,脱水,干燥;若适当地控制脱水速度,就能让物体的结构松疏,膨化。
在这个过程中,也可以控制调高加热温度,使物体处于烘烤状态。
微波烘干杀菌设备的主要特点:一、加热快速:微波烘干设备它是使被加热物体本身成为发热体,不需要热传导过程。
因此,尽管是热传导性较差的物料,也可以在极短的时间内达到加热温度。
二、均匀加热:无论物体各部位形状如何,微波烘干设备加热均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。
所以物体内外加热均匀性基本一致。
三、节能高效:在微波烘干设备加热过程中除了被加热物料升温外,几乎无其它损耗。
故热效率高、节能。
四、防酶、杀菌、保鲜:微波烘干设备加热具有热效应和生物效应,能在较低温度下杀菌和防酶保鲜。
由于加热速度快、时间短,能最大限度地保存物料的活性和原有物料的色泽和营养成分。
五、工艺先进可实现自动化控制:只要控制微波烘干设备功率即可实现立即加热和终止,没有热惯性。
应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热工艺规范的可编程控自动化控制。
六、安全无害、改善劳动条件:由于微波是控制在金属制成的加热腔体和波导管中工作,微波烘干设备几乎无微波泄漏,没有放射性残留及有害气体排放,微波烘干设备设备向外散热少,噪音小,极大改善工作环境和工人劳动强度。
微波干燥技术的特点利用加热使产品所含水份蒸发是实现干燥的主要方法,现在使用的干燥方式有通过热传导、对流和热辐射的方法向产品提供水份蒸发的动能。
现在还有另外一种干燥技术就在于是微波干燥技术,微干燥技术是在瞬间把电磁场能量转化成物质分子的动能,也就是说由物料自身吸收微波能量而产生热量,使水份得到蒸发。
由于微波加热具有一定的穿透性,因此微波加热实际上是一种立体加热,即产品内外同时得到加热,因此微波干燥技术具有以下特点:技能、快速、干燥温度低、及时加热没有热惯性。
济南鑫弘微波设备有限公司是一家以微波应用设备的研发、销售、设计、生产、服务为一体的微波能应用设备研发生产型高新技术企业。
本公司采用世界先进技术,按标准生产制造915MHZ、2450MHZ两大系列工业微波设备,各项技术指标均达到国际先进水平,微波高温烧结技术、高温固相合成技术处于世界领先水平。
可为冶金、化工、医药、食品、木材等领域提供快速、节能、高效率的微波干燥、微波杀菌、微波烘干、微波脱水、微波萃取、微波加热、微波烧结等工艺设备。
同时承担各种应用试验、中试放大生产及全方位的技术咨询和服务。
微波杀菌设备的原理微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应的共同作用的结果。
微波对细菌的热效应是使蛋白质变化,使细菌失去营养,繁殖和生存的条件而死亡。
微波对细菌的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞膜周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此营养不良,不能正常新陈代谢,细胞结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死亡。
此外,微波能使细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA,是由若干氢键松弛,断裂和重组,从而诱发遗传基因突变,或染色体畸变甚至断裂。
微波牛肉干干燥设备的特点:一、效率高、节约能源、加热均匀。
微波具有穿透性,能穿透到牛肉干内部加热,做到里外同时加热,且只有被加热的牛肉干吸收微波能,所以电热效率高、加热均匀、热损失小。
与常规电热干燥相比,一般可节电1/3~1/2。
二、低温杀菌效果好,微波热效应、非热效应双重杀菌作用,与常规方法比,具有低温、快速的特点,能保持食品原有色、香、味,不破坏营养成份,同时具有膨化效果,产品口感佳。
三、控制方便及时、生产不受气候条件影响,微波设备即开即用,没有热惯性,微波功率的大小、传输速度可连续平滑调节,可连续24小时生产。
四、微波设备加热时本身没有热辐射,可改善劳动条件。
微波泄漏量符合国家标准。
设备结构紧凑、占地面积小。
微波装置:微波加热杀菌装置包括以下部分:1.产生微波的部分,主要由微波发生器,微波导管构成;2.炉体或炉腔部分,用可反射微波的材料制成,能产生微波谐振;3.炉内还有微波搅动或分散装置;4.密封门部分,可防止微波泄露;5.操作控制部分包括安全连锁装置。
微波加热技术应用前景:微波加热技术应用范围极广阔,微波加热技术在食品加工中应用仅是其中的一小部分。
可以这样说,人们在认识微波加热特点的过程中,同时正在与现有技术相结合去开发出越来越多的新装置和仪器。
例如,微波炉和冰箱的组合冰箱;微波水壶和微波卷发器,微波加热和洗衣机组合的微波烘干、洗衣机;微波热水器,低温水分测量仪等。
微波加热技术的发展与人们的认识和掌握,以及市场需求是密切相关的。
其中完善微波加热设备和加工工艺尤为关键。
微波灭菌的优点一、时间短、速度快:常规热力干燥杀菌是通过热传导,对流或辐射等方式将热量从物体表面传至内部。
往往需要较长时间,物体内部才能达到所需的干燥度和杀菌温度。
介质由极性分子和非极性分子组成,电磁场作用下,这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。
二、低温干燥杀菌保持营养成份:微波有热效应的快速升温和非热效应的双重杀菌作用,相比常规热力干燥、杀菌能在比较低的温度和较短的时间就能获得所需的干燥、杀菌效果。
一般杀菌温度在65—70℃,75—80℃或103—121℃里,时间在3—8分钟,且能保留更多的食品营养成分和色、香、味、形等风味。
三、节约能源:微波电能转换效率高,一般在70%以上。
微波是直接对食品进行作用处理,加热箱体本身不被加热,因而不存在额外的热能损耗,所以节能省电,一般可节电30—50%。
四、均匀彻底:常规热力干燥、杀菌是从物料表面开始,然后通过热传导传至物料内部。
物料内外温度存在温差,内外干燥、杀菌效果一致性差。
为了保持风味,缩短处理时间,往往内部达不到足够温度而影响干燥、杀菌效果。
微波具有穿透性能,表面和内部同时作用,能保证内、外部温度一同达到要求值,所以干燥、杀菌均匀、彻底。
五、便于控制、易实现自动化生产:微波食品干燥、杀菌处理设备操作简单,便于控制,没有热惯性,能根据不同食品工艺规范要求进行处理,减少生产操作人员,降低生产成本。