微波加熱干燥設(shè)備的技術(shù)原理

微波加熱干燥設(shè)備的技術(shù)原理

    微波加熱技術(shù)是利用電磁波把能量傳播到被加熱物體內(nèi)部，加熱達(dá)到生產(chǎn)所需求的一種新技術(shù)。常用的微波頻率有915MHz和2450MHz。由于具有高頻特性，它以每秒數(shù)十億次的驚人速度進(jìn)行周期變化物料中的極性分子（典型的如水分子、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、碳水化合物等）吸收了微波能以后，他們在微波的作用下呈方向性排列的趨勢，改變了其原有的分子結(jié)構(gòu)。當(dāng)電場方向發(fā)生變化時(shí)，亦以同樣的速度做電場極性運(yùn)動(dòng)，就會(huì)引起分子的轉(zhuǎn)動(dòng)，致使分子間頻繁碰撞而產(chǎn)生了大量的摩擦熱，以熱的形式在物料內(nèi)表現(xiàn)出來，從而導(dǎo)致物料在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升高、加熱或熟化。

    與此同時(shí)，在微波的作用下，物料中的有害菌、蟲害等微生物受到無極性熱運(yùn)動(dòng)和極性轉(zhuǎn)動(dòng)兩方面的作用而改變其排列組合狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即使得生物體因蛋白質(zhì)的變性而失活，并使細(xì)胞中核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）的若干氫鍵松弛、斷裂或重組，干擾或破壞其正常的新陳代謝、遺傳和增殖，抑制或致死菌體及害蟲的生長，達(dá)到殺蟲、滅菌、保鮮的效果。

    微波加熱的特點(diǎn)：

   （1）加熱速度快—因?yàn)槲⒉梢酝溉胧称肺锪蟽?nèi)部，干燥速度快，煩躁時(shí)間短，僅需傳統(tǒng)加熱方法的1/10—1/100（幾分之一或幾十分之一）的時(shí)間；因而提高了生產(chǎn)率，加速了資金周轉(zhuǎn)。

   （2）低溫滅菌，保持營養(yǎng)—微波加熱滅菌是通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)（生物效應(yīng)）共同作用滅菌，因而與常規(guī)熱力滅菌比較，具有低溫、短時(shí)滅菌的特點(diǎn)。所以不僅安全、保險(xiǎn)，而且能保持食品營養(yǎng)成分不被流失和破壞，有利于保持產(chǎn)品的原有品質(zhì)，色、香、味、營養(yǎng)素?fù)p失較少，對維生素C、氨基酸的保持極為有利。有實(shí)驗(yàn)表明：曬干的鮮菜其葉綠素、維生素等營養(yǎng)成分僅剩3%，陰干則可以保持17%，熱風(fēng)快速干燥可保留到40%，微波干燥則能保留60%-90%，微波升華干燥則可保持新鮮時(shí)的97%。

   （3）加熱均勻—微波加熱時(shí)，物體各部位不論形狀如何，通常都能均勻滲透微波產(chǎn)生熱量。因此均勻性大大改善。可避免外焦內(nèi)生、外干內(nèi)濕現(xiàn)象；提高了產(chǎn)品質(zhì)量，有利于食品物料品質(zhì)的形成。

   （4）加熱干燥具有自動(dòng)平衡能力 微波對不同性質(zhì)的物料有不同的作用，因?yàn)樗肿訉ξ⒉ǖ奈兆詈茫院扛叩牟课唬瘴⒉üβ识嘤诤枯^底的部位；物料中水比干物質(zhì)吸收微波的能力強(qiáng)，故水受熱高于干物質(zhì)，這有利于水分溫度上升，促使水分蒸發(fā)，也有利于干物質(zhì)發(fā)生過熱現(xiàn)象，這對減少營養(yǎng)和風(fēng)味破壞極為有利。選擇性加熱的特點(diǎn)有：自動(dòng)平衡吸收微波，避免物料加熱干燥時(shí)發(fā)生焦化。

   （5）節(jié)能高效—微波對不同物質(zhì)有不同的作用，微波加熱時(shí)，被加熱物一般都是放在金屬制造的加熱室內(nèi)，加熱室對微波來說是一個(gè)封閉的空腔，微波不能外泄；外部散熱損失少，只能被加熱物體吸收，加熱室的空氣與相應(yīng)的容器都不會(huì)發(fā)熱，沒有額外的熱能損耗，所以熱效率極高；同時(shí)，工作場所的環(huán)境也不會(huì)因此升高，環(huán)境條件明顯改善。所以節(jié)能、省電，一般可節(jié)省30%-50%。

   （6）易于控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)—微波干燥設(shè)備只要操作控制控制旋紐即可瞬間達(dá)到升降開停的的目的。因?yàn)樵诩訜釙r(shí)，只有物體本身升溫，爐體、爐膛內(nèi)空氣均無余熱，因此熱慣性極小，沒有熱量損失，應(yīng)用微機(jī)控制可對產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測，特別適宜于加熱過程中和加熱工藝規(guī)范的自動(dòng)化控制。

   （7）改善勞動(dòng)條件，節(jié)省占地面積—微波加熱設(shè)備無余熱、無樣品污染問題，容易滿足食品衛(wèi)生要求，本身又不發(fā)熱、不輻射熱量，所以大大改善了勞動(dòng)條件，而且設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省廠房面積。

    綜上所述，微波加熱技術(shù)的采用具有快速、保持營養(yǎng)與風(fēng)味、均勻、消毒殺菌、節(jié)能、衛(wèi)生、安全、無污染、高效、方便、可控、投資小、有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長貨架期、改善勞動(dòng)條件、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)值得推廣的先進(jìn)技術(shù)。