微波冷冻干燥技术的简要介绍

微波冷冻干燥技术的简要介绍

彭晨1，李楚鑫2

（1应化1402，2014310200230，****************；2应化1402，2014310200229，

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摘要:随着技术的发展，干燥技术也有了较大的发展，不仅仅局限于传统的干燥方式，而是将一些融入一些手段，从而提高干燥效率。近年来，微波冷冻干燥技术方面较为热门。也是由于微波冷冻干燥技术的发展，为食品产业生产带来了广阔的发展空间。

关键词:微波冷冻干燥技术；原理；特点；食品加工

1.引言

在干燥技术中，真空冷冻干燥技术能够较好地保留物料中的有效成分，但是由于冷冻干燥装置采用的是传统加热方式，冷冻干燥也具有干燥速率低、时间长、能耗高等缺点。微波冷冻干燥是将高效的微波辐射加热技术和真空冷冻干燥技术相结合的极具应用价值的一项新技术[1]。微波加热是利用介电加热原理，具有加热迅速、均匀、节能高效、加热质量高、营养破坏少等特点.随着食品产业的发展，食品干燥技术显得尤其重要，特别是利用更新更先进的手段，能够提高其生产效率。而常用的干燥技术因为各种局限已经不能满足产业高效的需求，因此，微波冷冻干燥技术就得到了较大的发展。以下主要就其原理、工艺技术特点和其应用效果等三方面作主要陈述。

2. 常用的干燥技术

干燥技术发展到今天，常用的几种技术主要有加热干燥、真空干燥、喷雾干燥、冻结干燥、微波冷冻干燥等主要干燥技术，而微波冷冻干燥技术结合之前的冷冻干燥技术的各项优点将微波作为热源，从而提高效率、降低能耗。

3. 微波冷冻干燥技术的基本原理

微波是一种电磁波，可以产生高频电磁场，介质材料中的极性分子在电磁场中随着电磁场的频率不断改变极性取向，使分子来回振动，产生摩擦热。由于湿物料中液态水介质耗损较大，便可大量吸收微波能并且能够转变成热能，从而使得物料的温度逐渐升高，并且微波加热能使物体均匀受热[2].并且微波加热升温快，具有非热效应。冷冻干燥装置主要包括制冷系统、真空系统、捕水系统、以及加热系统。普通加热方式总是要靠内外温度梯度来传热，因此表面温度高于内部温度，而这样的传热方式传热速度会很慢，所以微波冷冻干燥技术就是利用将微波应用到加热系统中，从提高加热速率。

4. 微波冷冻干燥技术的工艺特点

4.1 优点：

(1)物料不易氧化变质，同时也能抑制一些细菌的活力；

(2)可以较好地保持样品的原有的性状、有效成分等；

(3)干燥速度快、效率高

(4)脱水彻底，适合长途运输和长期保存

4.2缺点：

微波冷冻干燥技术的缺点主要在于其设备的经济成本高，因此还未得到大范围的应用。

5. 微波冷冻干燥技术的应用效果

微波冷冻干燥技术确实具有以上所述的一些优点，但是由于在实际操作方面还有一些关键技术没有得到解决，目前微波冷冻干燥技术存在的主要问题是辉光放电、温度在线检测、干燥终点判别等[3]。

其中最为突出的问题是辉光放电的问题，而为了解决这一问题就必须控制真空度，因为处于真空状态下的气体，在稀释到一定程度的时候，易产生高频放电现象，所以真空度要选择在气体被电离的临界值下。

6. 结束语

总而言之，微波冷冻干燥技术这一块还有较大的发展空间，只要解决了这些局限问题，能让其大范围得到应用的话，那么它将具有空前的市场潜力，其前景也将更加开阔。

参考文献

[1]胡志超,陈有庆,谢焕雄等.微波真空冷冻干燥技术研究及应用现状[J].农机化研究,2009,31(9):6-9.

[2]乔晓玲,闫祝炜,张原飞等.食品真空冷冻干燥技术研究进展[J].食品科学,2008,29(5):469-474.

[3]王传丽,于颖,张利等.微波冷冻干燥技术的发展及关键技术研究[J].广东化工,2012,39(5):86-87,98. 微波加热系统

干燥系统 前处理 冻结装置 后处理设备 干品物料 物料 制冷系统 捕水系统 水蒸汽 放空

真空系统 融冰系统 入库 成品 水

热蒸汽 干空气