微波真空与真空冷冻干燥组合技术
微波真空技术及其在干燥红枣片中的应用研究
微波真空技术及其在干燥红枣片中的应用研究摘要文章介绍了微波真空干燥技术的原理及特点以及在干燥红枣片中的应用。
微波真空干燥技术联合了微波干燥技术和真空干燥技术的优点，分析了微波真空干燥技术的应用现状，并提出了一些可行性意见。
关键词微波真空技术；干燥；红枣片；意见国家自然科学基金，南疆红枣干燥品质变化的介电特性模型机理与优化调控策略研究。
红枣甘甜可口，富含充足的营养成分，被称为“补品王”。
医用价值高，其成分可预防多种疾病。
我国是红枣的原产地，在很早以前就有种植红枣的历史，且种植范围广、品种多，其产量位居世界第一，大量出口海外各国。
然而，红枣采摘后容易受到环境影响导致发霉，在红枣制成干后更有益于红枣的保存。
当前的热风干燥法不能很好保存红枣片所含成分，且干燥效率低。
微波真空技术能够在低温环境下对红枣片快速干燥，节能高效。
因而，微波真空干燥技术的发展刻不容缓。
1 微波真空干燥的原理磁控管的径向加上直流电，形成电场，轴向加直流的磁场，产生微波后经波导传输至干燥机腔体[1]。
在加热机理上，微波干燥不同于普通的干燥方法，如热风干燥、远红外干燥、太阳能干燥。
微波从不同方向对红枣辐射，穿过红枣里面空间时，该空间内的极性分子，如水等随着微波自身频率产生同步自旋和晃动。
这因为极性分子在做高速自旋运动，此时红枣里面空间由于摩擦产生大量热量，因此红枣的内外温度骤然上升，存在于红枣内外众多水分子经表面蒸发而出，实现对红枣的干燥[2]。
在真空条件下，红枣内水分的沸点随着真空度的上升而下降，通过汽化而出。
随着真空度的不断升高，水的沸点不断降低，使红枣水分由内向外产生推动力，加快了水分的迁移速度。
结合微波加熱，可使红枣快速干燥[3]。
2 微波真空干燥的特点2.1 品质高微波真空干燥在低温、少氧的条件下，能保证红枣所含热敏性和易被氧化成分不被热解和氧化。
因此能够较好的保存色泽、香度和风味，提高红枣品质。
2.2 加热均匀、成本低、能耗低红枣内外同步受热，保证了干燥的均匀性。
冲调饮料的发展现状和展望
[5] 陈志杰 , 杨振东 , 顾振新 . 灵芝 发芽糙米果液的工艺研究 [J]. 食品科 学 ,2010, 31(6):114-117.
[6] 王立 , 段维 , 钱海峰 , 等 . 糙米 食品研究现状及发展趋势 [J]. 食品与发 酵工业 , 2016,42(2):236-243.
这 一 技 术 就 是， 将 微 波 技 术 和 真 空冷冻干燥相互结合。微波真空冷冻 干燥技术，它是将冻结含水物质固态 的，让它在共晶温度以下以及真空下 开始进行升华干燥 , 并且通过微波发生
器对处于冻结状态下的待干燥物料提 供升华潜热，使被干燥物料中的水分 被除去。
4 发展与展望
我 国 五 谷 杂 粮 总 产 量 较 高， 五 谷 杂粮食品加工产业发展迅猛，加强健 康美味的五谷杂粮方便休闲食品的开 发，是今后五谷杂粮产品深加工的一 个重要趋势。目前，我国冲调饮料涵 盖广阔，种类繁多。各类冲饮系列产 品在全国都有应用，满足了现代人对 于方便快捷的追求 [6]。在开发冲调饮 料产品上，要继续加强技术创新，提 高其营养价值，运用其方便性，通过 食用冲调饮料给人们带去方便。另外， 企业要树立品牌意识，使冲调饮料在 市场上具有竞争力和更大的发展空间。 与此同时，要加强消费者对冲调饮料 种类、营养和促进功效及其方便产品 的认识，引导和促进消费。 参考文献
[1] 李静芳 , 李新新 , 刘军巧 , 等 . 糙 米绿茶加工工艺及感官质量模糊综合 评判 [J]. 食品与机械 ,2015,31(4):228231.
[2] 刘崑 , 王晶晶 , 于小磊 , 等 . 发 芽糙米乳酸菌饮料的研制 [J]. 粮食与饲 料工业 , 2013(3):30-33.
食品微波真空干燥技术研究进展
食品微波真空干燥技术研究进展一、本文概述随着科技的不断进步，食品干燥技术也在持续革新，其中，食品微波真空干燥技术作为一种新型的食品干燥方式，近年来受到了广泛关注。
本文旨在全面综述食品微波真空干燥技术的研究进展，以期能为食品工业的发展提供有益的参考。
本文将首先介绍微波真空干燥技术的基本原理和特点，阐述其在食品干燥中的应用优势，包括干燥速度快、产品品质高、节能环保等。
接着，文章将回顾食品微波真空干燥技术的研究历程，包括国内外在该领域的研究现状和取得的重要成果。
然后，将重点讨论食品微波真空干燥技术在不同类型食品中的应用，以及应用过程中遇到的关键问题和解决策略。
文章将展望食品微波真空干燥技术的未来发展趋势，以期为食品工业的技术升级和产业发展提供新的思路和方向。
通过本文的综述，我们期望能够加深对食品微波真空干燥技术的理解，推动其在食品工业中的广泛应用，也为食品科技工作者和研究者提供有益的参考和启示。
二、微波真空干燥技术的基本原理微波真空干燥技术结合了微波加热和真空干燥两种技术的优势，其基本原理在于利用微波能量直接作用于物料内部的极性分子，使其在高频电磁场的作用下快速振动并产生热能，从而达到加热干燥的目的。
在微波真空干燥过程中，物料被放置在微波谐振腔内，受到微波电磁场的作用。
微波能量穿透物料，直接作用于物料内部的极性分子，如水分子的偶极子。
这些偶极子在微波电磁场的作用下快速旋转和振动，摩擦产生热能，使物料温度升高。
同时，由于真空环境的存在，物料表面水蒸气压力降低，水的沸点也随之降低，从而实现了在较低温度下对物料的干燥。
微波真空干燥技术的基本原理决定了其具有加热均匀、热效率高、干燥速度快、能耗低等优点。
由于微波加热是内部加热方式，物料内外受热均匀，避免了传统干燥方法中的热传导和热对流引起的温度梯度，从而减少了物料干燥过程中的变形和开裂现象。
然而，微波真空干燥技术也存在一些局限性，如对于某些非极性物料或含水量较低的物料，微波加热效果可能不佳；微波加热可能会引起某些物料的热敏性成分发生变化，从而影响其品质。
冻干食品工业中节能措施综述
冻干食品工业中的节能措施综述摘要：冻干食品具有多重优越性，是食品业未来的一个发展方向。
但是，由于冻干过程能耗非常大，使得冻干食品的成本高，推广受阻。
本文针对真空冷冻过程的节能问题，对近几年研究者提出的节能措施做出概述。
关键词：真空冷冻干燥；冻干食品；节能措施真空冷冻干燥（简称冻干）技术是将含水物料在低温状态下冻结，然后在真空条件下，使冰直接升华成水蒸气并排掉脱水物料中的水分使物料干燥的一门高新技术[1]。
该技术已广泛应用于食品加工业，加工出的冻干食品既避免了食品在一般干燥方法中出现的体积形状改变、表面硬化和营养流失等现象，又保留了食品原有的口感，而且保质期长，便于运输。
基于以上优点，冻干食品越来越受到人们的喜爱。
但是，在冷冻干燥过程中进行的干燥时间较长，能耗大，这使得冻干食品的成本高，发展受到限制，目前仅在高附加值产品上有较多应用。
另外，在全球能源紧缺的今天，节能降耗亦成为工业发展中不可忽视的问题。
因此，国内外许多研究者对冻干过程中的节能问题进行不断的探索和研究，并取得了一定的进展。
一、冻干过程的节能措施有关真空冻干过程的节能问题，研究者大都从冻干工艺、冻干技术以及冻干设备三个方向对过程进行优化改进。
（一）冻干工艺的节能措施1.对物料的形状处理和浓度调整对于固体物料，如果没有过高的形状要求，可通过切割处理来增大传热传质面积，从而加快冻干速率，减少冻干时间；如果物料的形状要求高，不允许切割，可采取穿刺处理，以利于物料内部的水蒸气逸出，通过强化传质过程来提高冻干速率。
对于液体原料，若含较多胶体物质，当浓度较高时，适当降低物料的浓度就有助于提高冻干速率。
但是，物料浓度也不宜过低，否则会因除去的水分太多而增加能量消耗，且易造成水蒸气扩散孔道堵塞，降低冻结速率[2]。
若液体原料含水量很高，如含水量高达80%以上，冻干前应尽可能先将其浓缩，以提高干燥速率[4]。
2.干燥工艺联合使用依据物料的特性，将两种及两种以上的干燥方式按照优势互补的原则，分阶段干燥的复合干燥技术称为联合干燥。
真空干燥动力学
温馨小提示：本文主要介绍的是关于真空干燥动力学的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。
文章的内容不一定符合大家的期望需求，还请各位根据自己的需求进行下载。
本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写，从而已达到各位的需求。
愿本篇真空干燥动力学能真实确切的帮助各位。
本店铺将会继续努力、改进、创新，给大家提供更加优质符合大家需求的文档。
感谢支持！(Thank you for downloading and checking it out!)真空干燥动力学一、真空干燥基本理论真空干燥的定义与分类真空干燥，顾名思义，是在真空条件下进行的干燥过程。
在这种干燥方式中，物料在低压环境下，利用真空泵将干燥室内的气体抽出，使得干燥室内的压力低于大气压，从而降低物料表面的液态水分的沸点，使水分快速蒸发。
真空干燥广泛应用于食品、药品、化工等领域，是一种高效的干燥方式。
根据干燥过程中物料与干燥介质的相对运动状态，真空干燥可分为动态真空干燥和静态真空干燥。
动态真空干燥是指物料在干燥过程中不断运动，如旋转、振动等，以提高干燥效率；静态真空干燥则是物料固定在干燥容器中，干燥介质通过容器壁与物料进行热量和质量的传递。
真空干燥的原理与特点真空干燥的原理主要利用了低压环境下物料表面液态水分的沸点降低，使得水分能够快速蒸发。
此外，真空干燥过程中，物料表面的水气压差较大，有利于水分的扩散和迁移，从而提高了干燥速度。
真空干燥具有以下特点：1.干燥速度快：由于低压环境下物料表面水分的沸点降低，水分能够迅速蒸发，提高了干燥速度。
2.干燥质量好：在真空环境下，物料表面水分优先蒸发，内部水分逐渐向表面迁移，有利于保持物料的内部结构，提高干燥质量。
3.能耗较低：真空干燥过程中，干燥室内的压力低于大气压，使得热空气的密度减小，热传导和对流阻力减小，从而降低了能耗。
4.适用于热敏性物料：在真空干燥过程中，干燥温度较低，有利于保持物料的热敏性，避免物料的降解和变质。
微波技术在食品加工中的应用
微波技术在食品加工中的应用概述微波技术是一种高频电磁波技术，被广泛地应用于食品加工领域。
相比于传统的热处理技术，微波技术有着更快的加热速度、更高的加热效率以及更加均匀的加热效果等诸多优势。
微波技术在食品加工中的应用，可以大大提高食品的品质，并且可以节约时间和成本。
一、微波技术在食品加热中的应用1. 微波速冻技术微波速冻技术是一种高速冷冻技术，它可以在极短的时间内将食品迅速冷冻，使得食品的营养成分得以保存。
同时，由于微波技术可以加速食品内部的温度升高，从而促进了食品中水的结冰速度，实现了食品快速冷冻的目的。
2. 微波真空干燥技术微波真空干燥技术是一种高效率的干燥技术，它可以通过微波能量使食品中的水分得以快速蒸发而达到干燥的目的。
与传统的干燥方法相比，微波真空干燥技术可以大大减少干燥时间，同时还可以更好地保留食品中的营养成分。
3. 微波加热技术微波加热技术是一种高效率的加热方法，它可以快速加热食品并且可以有效地控制食品的加热温度和时间，从而实现更好的加热效果。
同时微波加热技术还能避免传统加热方法中常见的“边热中心冷”的问题，从而能够更好地保持食品的质量和口感。
4. 微波杀菌技术微波杀菌技术是一种高效率的杀菌技术，它可以通过微波能量破坏细菌的细胞壁，从而达到杀菌的目的。
相比于传统的杀菌方法，微波杀菌技术可以大大缩短杀菌时间，并且可以更加均匀地杀灭食品中的细菌。
二、微波技术在食品加工中的优点1. 高效率微波技术的加热速度非常快，可以在极短的时间内将食品均匀地加热或冷冻。
同时微波技术可以有效地控制加热温度和时间，从而可以更好地保持食品的质量和口感。
2. 节约能源微波技术比传统的热处理方法更加节能。
传统的加热方法需要大量的能源来加热食品，而微波技术可以利用微波能量直接将食品内部的水分加热，从而节约能源。
3. 均匀加热微波技术可以实现更加均匀的加热效果，从而避免了传统加热方法中常见的“边热中心冷”的问题。
这种均匀加热方法可以大大提高食品的品质。
微波真空干燥技术的进展
四、结论
微波真空干燥技术是一种具有重要应用价值的新型干燥技术。本次演示介绍 了该技术的原理、特点、进展及应用情况。目前，这一技术在医药、化工、食品、 农业等领域都得到了广泛的应用，并具有广阔的发展前景。然而，该技术的设备 成本较高和对操作人员技能要求较高等不足之处也需要进一步研究和改进。
相信在未来的发展中，随着技术的不断进步和创新应用，微波真空干燥技术 将会在更多领域发挥其独特的优势，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
在食品行业，微波真空干燥技术可以用于加工各种食品原料和成品，如蔬菜、 水果、肉类等。在农业领域，微波真空干燥技术可以用于处理各种农作物和动物 制品，如谷物、饲料等。
然而，微波真空干燥技术也存在一些不足之处，如设备成本较高，对操作人 员的技能要求较高等。因此，未来的研究方向之一是降低设备成本和提高操作便 捷性，以便更好地推广这一技术的应用。
一、微波真空干燥技术介绍
微波真空干燥技术是一种结合了微波和真空两种干燥方法的先进技术。其原 理是利用微波的穿透性和加热作用，以及真空环境的低压力和良好隔绝性，将物 料中的水分迅速蒸发并带走，从而达到干燥的目的。
微波真空干燥技术具有以下特点： 1、干燥速度快，比传统的干燥方法更高效； 2、干燥后的产品质量好，具有更好的硬度和更高的保色度；
在工艺设计方面，研究者们通过优化加热系统、制冷系统和真空系统等各个 部件的设计，以提高真空冷冻干燥设备的效率和质量。此外，研究者们还致力于 研究不同物质的物性参数和干燥动力学，以实现对不同物质的最佳干燥效果。
在独特的解决方案方面，研究者们不断探索新的应用领域和市场需求，提出 了一系列独特的解决方案。例如，在食品领域，研究者们利用真空冷冻干燥技术 成功制备了低热量、高营养的食品；在制药领域，研究者们利用该技术成功解决 了药品在高温高压条件下不稳定的问题；在环保领域，研究者们利用该技术成功 实现了工业废水的零排放和资源化利用。
微波真空干燥
现代食品加工技术微波真空干燥技术汤凤霞微波真空干燥技术一、微波真空干燥原理二、微波真空干燥的特点三、几个重要因素对微波真空干燥效果的影响四、微波真空干燥在农产品加工中的应用五、展望一、微波真空干燥原理●微波是频率在300兆赫的电磁波。
●被加热介质物料中的水分子是极性分子。
它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。
●此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
●微波加热主要特点加热迅速微波加热与传统加热方式完全不同。
它是使被加热物料本身成为发热体，不需要热传导的过程。
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。
●加热均匀无论物体各部位形状如何，微波加热均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。
所以加热均匀性好，不会出现外焦内生的现象。
●节能高效由于含有水分的物质容易吸收微波而发热，因此除少量的传输损耗外，几乎无其它损耗。
故热效率高、节能。
它比红外加热节能1/3以上。
●工艺先进只要控制微波功率即可实现立即加热和终止。
应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热.工艺规范的可编程自动化控制。
●安全无害由于微波能是控制在金属制成的加热室内和波导管中工作，所以微波泄漏极少，没有放射线危害及有害气体排放，不产生余热和粉尘污染，既不污染食物，也不污染环境。
●●脱水农产品具有方便、健康、毋须冷藏、保藏运输费用低等优点，在世界各地有着广阔的市场前景。
●目前传统的热风干燥已不能满足消费者追求品质一流的要求●真空冷冻干燥的产品品质优良，但存在的问题：●干燥时间长，设备投资大，生产成本高●微波加热干燥农产品时，微波能穿透产品，因此热传递比其他形式的能更为有效。
而真空干燥后产品膨化性能提高，口感酥脆●由此微波真空干燥技术就应运而生，它表现出两者的优点：●既降低了干燥温度又加快了干燥速度，产品的口感、风味和复水性都较佳。
微波真空组合干燥果蔬的研究
Ｄｒ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ 空组合 干燥 果蔬的研究
陈媛 媛 ，符 云 鹏 ， 陈 亮 亮 ， 闰文 凯 ，任 广跃
（ 河南科技大学食品与生物工程学 院，河南 洛阳 ４ ７ １ ０ ２ ３ ）
射 下 ，穿透 深度 是 ２ ９ ． ５ ｃ ｍ，而在 ２ ４ ５ ０ ＭＨｚ 的微 波 照射 下 ，只有 ４ ． ８ ｃ ｍ＿ ６ ］ 。可见 ９ １ ５ ＭＨ ｚ 的微 波
１微波真 空组合 干燥 原理
微波 是指 波长 范 围为 ０ ． ０ ０ １ ～ １ Ｍ、频 率 范 围
水分子是极性分子 ， 在微波作用下， 其极性取 向
随着 外加 电场 的变 化 而变 化 ， 微 波场 以每秒 几亿
作者简介：陈媛媛 （ １ ９ ９ ２ 一 ）女 ，本科生 ，主要从事农产 品干燥、加工及贮藏等方面 的研究工作 。 通讯作者 ：任广跃 （ １ ９ ７ １ 一 ） ，河南科技大学食 品与生物 工程学院教授 ，通讯地址 ：河南省洛 阳市河南科技大学 校食 品与生物工程学 院 邮编：４ ７ １ ０ ２ ３ 。
空干 燥进 行 优势 组合 的一 项干 燥 技术 …。 它 利用 真 空条件 下 物料 水分 更 易发 生质热 迁 移 ， 以及微
流 向表 面 ，加快 干燥 速度 ［ ２ － ５ ］ 。
微 波 穿透 能力与 波长 成正 比， 亦 即与频率 成 反 比， 与 相对 介 电常数 和介 质损 耗 因数 的平方 根
次 的高速 周期地 改 变外加 电场 的方 向， 使极 性 的 水 分子 急剧 摆动 、碰撞 ，产 生显 著 的热效 应 。微
波 与物 料 的作用 是在 物料 内外 同时进行 ， 在物 料
食品干燥新技术
实用技术·贮藏与加工·新农村2019.4干燥是最古老的食品保存方法之一，由于在传统的食品干燥脱水过程中，长时间高温干燥会使产品品质发生不良变化，因此选择合适的干燥方法尤其重要。
食品干燥技术的种类多，对应干燥设备的类型也很多，目前的干燥新技术主要有真空冷冻干燥、红外辐射干燥、微波干燥、过热蒸汽干燥、冷冻干燥等。
现简要介绍如下。
真空冷冻干燥：与通常的晒干、烘干相比，其特点是可以保留新鲜物料的色、香、味、形，避免了营养损失。
目前，国内外一致认为真空冷冻干燥技术是生产高品质食品的加工方法，但其价格也高于热风干燥食品和速冻食品。
红外辐射干燥：是红外线穿透物料一定的深度并提高它的温度，随着温度的提高，水的扩散速率提高，水分蒸发到物料表面，被干燥空气带走，从而获得较快的干燥速率。
利用红外线辐射技术干燥食品干燥时间短、热效高，最终产品品质较好，产品干燥过程中温度均一，不需要有气流穿过物料。
红外辐射加工可以和传统的干燥技术联合使用。
微波干燥：在食品加工中的应用很广泛。
微波干燥比传统热风干燥更快、能效更高、产品品质更均一。
微波干燥系统能量集中，与传统的热风干燥设备比较，只占用其20%～30%的空间，能实现快速、有效的热处理，防止产品品质下降。
微波技术可应用在冷冻和真空干燥中，即微波冷冻联合干燥和微波真空干燥法。
过热蒸汽干燥：是一种以过热蒸汽直接与湿物料接触而去除水分的干燥方法。
过热蒸汽干燥的特点为：过热蒸汽的热容高于空气，传递同样的热量所需要的量减少；过热蒸汽不含氧气，可以避免物料氧化；物料表面没有空气边界层，可以减少传热会介质阻力等。
冷冻干燥：又称升华干燥，它利用冰晶升华的原理，将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。
其主要优点：一是干燥后的物料保持原来的化学组成和物理性质（如多孔结构、胶体性质等），保持原有营养物质；二是热量消耗比其他干燥方法少。
干燥技术研究文献综述
干燥技术研究文献综述应用生物科学1班20123258 任建宇[摘要]干燥技术的成熟与否关系到物品的储存、使用、生产以及保护等等多个方面，与人们的生活密切相关。
文章综述了国内外干燥技术研究及应用的情况，并对其中微波冷冻干燥技术、热泵低温干燥技术、新型远红外加热干燥技术以及其他几种干燥法等技术进行分析并了解各自应用优势，为改进和创新干燥技术提供了技术支持和思路拓展。
[关键词]微波冷冻干燥；热泵低温；新型远红外；冷冻干燥；1多种多样的干燥技术1.1微波冷冻干燥技术1.1.1微波真空冷冻技术原理微波真空冷冻干燥中除加热方式为微波加热外，其基本原理与传统的真空冷冻干燥工艺并无很大差异。
同普通冷冻干燥装置一样，微波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。
图1所示微波冷冻干燥工艺及系统组成。
1.1.2微波真空冷冻干燥优点(1)可以完好地保持药品的性状、有效成分，复水性好。
(2)可以大幅度地节约能源。
图2显示了升华干燥在总能量消耗中占了很大的比例。
(3)干燥效率高。
(4)脱水彻底，适合长途运输和长期保存。
(5)药品不易氧化变质。
1.1.3研究基础已有实验表明微波可使冻干时间缩短几小时甚至更多。
徐振方等提出了一种在微波冻干过程中在线测试物料实时温度、质量、真空度的新型计算机自动监测方法。
孙恒等简要介绍了微波冻干装置和温度的测量，并提出了目前温度测量以微波屏蔽测温管和热敏电阻与高阻导线测温传感器两种方法最为合适。
施明恒等针对微波冷冻干燥过程中，物料的温度场较难测量的问题，研制了一种光纤温度传感器。
陶智等以平板状SiO2凝胶为实验物料，进行了有、无电介质内核的微波冷冻干燥的对比实验，实验结果表明具有电介质内核的微波冷冻干燥可以大大缩短干燥时间，有效降低干燥过程的能耗。
NastajJ和WitkiewiczK在2004年用微波冷冻干燥的方法干燥了一些生物材料，并和其他方式做了对比。
DuanX等人开发了新的微波冷冻干燥设备，采用光纤结合红外测温的方法，所加工的冻干海参质量和传统冻干海参无显著差异，并具有明显的杀菌特性，同时对微波冻干的过程给出了详细的优化操作方法；在用于甘蓝脱水时维生素C保存率和常规冷冻干燥也无显著性差异。
微波气流预干燥和微波真空组合干燥生产甜瓜片
Combined microwave-air flow predrying and microwave-vacuum drying of melon slices
CUI Man-man, CUI Pan-jie, XIA Na, FENG Zuo-shan*
(The Institute of Food Science, Xinjiang Aguiculture University, Urumqi 830052)
Abstract: A combination of microwave-air flow+microwave-vacuum (MA+MVD) drying and freeze drying was investigated as potential means for drying melon chips. The sample was first dried by microwaveair flow to dehydrate some amount of internal free water and then by microwave-vacuum drying to a final moisture content of less than 7%(wet basis). Chemical properties(Vc retention)and physical properties (color, shrinkage, rehydration ratio and texture)of melon slices dried by this method were evaluated and compared with those dried by microwave-airflow drying, freeze drying alone, airflow drying and conventional hot air drying, respectively. The comparison showed that the Vc retention of melon slices dried by the current method were close to those of freeze-dried melon slices and much better than those of conventional hot air–dried ones. The samples prepared by the current method exhibited very close color retention, texture, and rehydration capacity with those of the freeze-dried ones but with a phenomenon of puf fing. However, the samples showed the attractive external appearance with this phenomenon. Key words: microwave-air flow+microwave-vacuum drying; combine drying; melon slice; dried product
微波冷冻干燥技术与应用
微波冷冻干燥技术与应用作者：牟婧婧来源：《现代食品》 2018年第24期摘要：冷冻干燥技术作为一种新型的加工技术，主要应用于高附加值的食品、生物制品等方面，但是由于冷冻干燥周期长、成本高、能耗大、生产力小，无法将该技术推广到普通食品的生产加工中。
因此，食品工业界急需一种新的技术来弥补甚至消除冷冻干燥技术的缺陷，既能在低温下极大地保留食品的营养成分及色香味，又能降低生产成本，缩短干燥时间，提高干燥速率。
因此，本文对微波冷冻干燥技术展开了研究与讨论，微波干燥技术具有升温速度快、整体加热、加热均匀等优点，将两种技术结合在一起，可克服各自原有的缺点，实现技术的优化，进而应用于更多食品的生产加工。
关键词：微波技术；冷冻；食品行业1 微波冷冻的原理冷冻干燥技术可以保持或极大程度避免破坏被干燥物料的生物活性、营养成分及原有性状，己在食品工业中广泛应用。
但是由于常规传热过程的传质传热速率低、能耗较大、干燥时间较长，从而限制了冷冻干燥技术的进一步推广[1-2]。
而微波加热的冷冻干燥技术克服了以上缺点，在冰点以下将含水物质进行冻结并在真空及共晶温度之下实行升华干燥，通过微波向冻结成固态的待干燥物料提供相应的升华潜热，进而去除含水物料中的水分。
微波电磁场中，由微波产生能量使物料成为体热源，且物料传热方向与蒸汽移动方向一致，是物料加热干燥中最理想的状态，所以微波加热干燥的效率要比常规加热干燥效率大。
微波通过对食品中各种成分的粒子的作用，使物料表面和内部同时加热，无高温热源，能够克服传统的加热方式中的热传导的缺陷。
因而利用微波作为冷冻干燥的热源可以提高干燥速率，减少干燥时间。
2 微波冷冻技术的优缺点2.1 优点分析微波冷冻干燥与传统的热传导和辐射传热的干燥方式相比具有加热效率大、干燥时间短、能量损耗少、易于控制和可改善待干燥产品的品质等优点，这些优点可以提高干燥效率，减少设备的占用空间，降低能量消耗，降低物料的表面温度，避免物料表面形成干硬膜等。
微波真空冷冻干燥辉光放电致因与对策探析
离子 ，从而出现气体击穿 、辉光放 电现象 。该现象最易 发生在微波馈 能耦合 口和腔体内场强集 中处 ，不仅会消
耗 微 波 能 ，而且 会 损 坏 部 件并 产 生 较 大 的微 波 反 射 ，缩
步发展微波冷冻干燥技术 ，就需要从 理论研 究和实验 近年来 ，在微波干燥 室内的能量分布理论方面 ，工
ｉｔｏ ｕ ｅ ． ｈ ａ ｇ ｎ ｎ ｕ ｎ ｉｇ ｆｃｏｓｏ ｌｗ ｉｃ ａ ｇ ｒ ｌｏ ｒｖｅ ｄ ｎ ｒｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｄ ｍａ ｅ ａ ｄ ｉｆ ｅ ｃｎ ａ ｔｒ ｆｇｏ ｄ ｓｈ ｒ ｅｗｅ ｅ ａｓ ｅ ｉｗｅ ． ｌ Ｋｅ ｒ ： Ｍｉｒｗａ ｅ ｖ ｃ ｕ ｆｅ ｚ ・ ｒｉ ｇ； Ｇｌｗ ｉｃ ａｇ ｙ ｗｏ ｄｓ ｃ ｏ ｖ ａ ｕ ｍ ｒｅ ｅ ｄ ｙｎ ｏ ｄ ｓ ｈ ｒｅ； Ｄａ ｇ ｍａ ｅ； Ｒｅ ｓｎ； Ｃｏ ｎｅ ｍｅ ｓ ｒ ａｏ ｕ ｔｒ ａｕ ｅ
Ｒｅ ｓ ｎ ｎｄ Ｃｏ ｎｔｒ ｅ ｓ ｅ ｆＧｌ ｗ ｓｈａ ｇ ｎ Ｍ ｉｒ ｗａ ｅ Ｖａ ｕｕ ｅ ｚ — ｒ ｉ ｇ ａ ｏ ｓａ ｕ ｅ ｍ ａ ｕｒ ｓｏ ｏ Ｄｉｃ ｒ ｅ ｉ ｃ ｏ ｖ ｃ ｍ Ｆｒ ｅ ｅ ｄ ｙ ｎ Ｗ Ｕ Ｆｅ ｇ ＨＵ Ｚｈ —ｈ ｏ， ＣＡＯ ｈ — ｎ ｎ ， ｉｃ ａ Ｓ ｉ ｅ ｇ， Ｗ ＡＮＧ ｉｏ ｆ Ｈａ ・ｎ， ＸＩ ａ ｘｏ ｇ Ｅ Ｈｕ ｎ—ｉｎ
研究 ２ 个方面 ，对 以上 问题进行 深入地研究。 艺优化与控制 、辉光 放 电、微波场 内非接触 测温方 面 ， 以及在真空冷冻干燥过程 中的传热传质 分析 和数学模 型
短磁控管使用寿命 。
１２ 辉 光放 生 的危 害，主要体 现在 以下 ４个方 面 ：① 辉光放 电现 象是 能量 的释放
草莓冻干-真空微波联合干燥节能保质研究
・
ｌ ６・ ０
干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙｎ ｅｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｕｐ ｎ ｒｉｇＴ ｃｎ ｌｇ ｑ ｉｍｅｔ
２ １ 年第 ８ ０ ０ 卷
提下计算联合干燥的无效能耗节约百分比。
１ ２ 试验 设备 ． 本 试 验 采 用 的 冷 冻干 燥 设 备 是 由实 验 室 自主
１材料 与方法
１ １试 验原 料 ．
研制 的，委 托南京 亚太微 波 能技术研 究所 生产 的一
台多用型 的冻干 机 。冻干机 简 图见 图 １ 。
草 莓购 于无锡 石塘 村市场 。清洗后 沥干 表面 水
分 。草 莓直径 大 小约为２ ｍ左 右 。 ｃ
１微波冻干腔； ． ． ２光纤测温 ： ． ３破真空阀； 一 品盘 ； 一 ４样 ５微波冻干样 品； ， 微波源 ； － Ｄ压力感应器； － ６７ ． ８ＭＦ ９冻干腔；１ ， 一 ０１ ２
比例很 大 。本试 验 中将 结合理 论和 实 际参 数 ，通 过
合 理 的公式 计算 干燥 过 程 中的有 效和 无效 能耗 。有 效 能耗 的计 算分 为五 个 部分 ：升华 所需 能耗 、解析 所 需能 耗 、物 料升 温所 需 能耗 、真 空泵 和冷 阱所 需 的能耗 。本 研 究 的 目的是寻 找联 合干 燥 的最佳 干燥 条件 以及 在 产 品外观 和 品质 都得 以较好 保 持 的前
场 的不均 匀性 ，干 燥 仓 内的物 料容 易产 生热 点 。
真 空微波 结合 的微 波 真空 干燥 利用 了真 空和 微波 干燥 各 自的优 点 ，使 得物料 在 低温 下被 迅速 干燥 ，
同时 ， 料盘 不停 的转 动 使得 干燥 更加 均匀 。 物 因此 ， 微波 真空 干燥 适合 于热 敏性 物 料 的干燥 。崔政 伟等 使用 微波 真 空干燥 得 到 了较 高质 量 的胡 萝 卜 片 。 Ｃ． Ｃｌ ｙ Ｄ． ａ 的研 究 表 明 ，真 空微 波 干燥 的葡 萄干 与 ｒ 普通 葡萄 干相 比有 更好 的贮 藏 性 能和更 高 的维生
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
C 微波真空冷冻
D 热风干燥
4.微波真空冷冻干燥
——不同干燥方法Vc（抗坏血酸）保留量测定
热风干燥 微波真空干燥 组合干燥 冷冻真空干燥
Vc 又称抗坏血酸，是水溶性维生素，它普遍存在于蔬菜水果中， 但容易因外在环境改变而遭到破坏，人体自身无法合成Vc，必须 额外从食物中获取。
4. 微波真空冷冻干燥
4. 微波真空冷冻干燥
微波真空干燥的优点 真空冷冻干燥的优点
微波真空 冷冻干燥
技术
保留果蔬色香味和营养成分的基础上，很好的保持果蔬原有 形状，并且具有很好的速溶性和复水性；将干燥热源改为微 波以后，又很大的节约了成本，减少能耗。
4.微波真空冷冻干燥
——不同干燥方法外形效果比较
A 真空冷冻
B 微波真空
2. 真空冷冻干燥
——真空冷冻干燥果蔬的特点
低温真空状态下进行，保留新鲜物料色香味和营养成分
特
保持食品原有的形状，具有很好的速溶性和复水性
点
升华过程可溶性物质就地吸出，避免表面硬化和营养流失
冻干制品保质期长重量轻，可室温储藏和运输，耗能降低
尤其 合
▪ 不稳定 ▪ 质量最小化
▪ 不耐热 ▪ 高价值产品
2. 真空冷冻干燥
——真空冷冻干燥原理
冻结物料到共晶点以下，使水分变成固态冰，再装入干燥箱内 在低温真空状态下, 由加热板以导热或辐射方式供给热能, 使物料中
的水分直接由冰升华成水蒸气
水的三相态
液态
固态
气态
三相态既可以相互转换也可以共存。三相点所对应的温度为 0.0098℃, 水蒸气压为 610.5 Pa(4.58 mmHg), 在这样的 温度和水蒸气压下, 水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。
5. 展望
1.微波冷冻干燥设备和干燥工艺将不断完善
2.一些关键技术难题,如辉光放电的攻克 3.微波冷冻干燥设备具有空前的市场潜力
参考文献
➢ 张愍, 徐艳阳, 孙金才. 国内外果蔬联合干燥技术的研究进展[J]. 无锡轻工大学学报,2003. ➢ 徐小东, 崔政伟. 农产品和食品干燥技术及设备的现状和发展[J]. 农业机械学报,2005. ➢ 许韩山，张愍，孙东风，毛文岳. 真空冷冻干燥在食品中的应用[J].干燥技术与设备，2008. ➢ 沈健,崔伟.浅谈真空冷冻干燥技术[J].农业装备技术,2006. ➢ 李志平.真空冷冻干燥技术分析研究及应用[J].四川食品与发酵,2005. ➢ LorentZen. Freeze-drying of food Stuff[J]. Chemistry and Industry.1979. ➢ Cohen J S, YangT C S. Progress in Food Dehydration.Trends in Food Science& Technology, 1995. ➢ Yusheng Z, Poulsen K P. Diffusion in potato drying[J]. Journal of Food Engineering, 1988. ➢ Mulet A, Berna A, Borras, et al. Effect of air flow rate on carrot drying[J]. Drying Technology, 1987. ➢ 姜元欣,许时婴,王璋.南瓜渣的微波真空干燥[J].食品与发酵工业,2004. ➢ 李里特,李秀婷,张友龙.微波加工果蔬脆片的研究[J].食品科学,1995. ➢ 李瑜, 许时婴. 不同干燥方法对干燥大蒜品质的影响[J]. 食品与发酵工业,2006.
——存在的问题
1
微波加热量不好控制，易造成物料温度过高
2
微波加热过程中会产生辉光放电等现象
3 要准确测量物料干燥过程中温度变化，但微空气中的电子大概在1000对/cm， 由于高压放电现象在低气压状态下 会产生辉光现象）现象，即是稀薄 空气中的自激导电现象。
点 耗能是普通干燥设备的1/3-1/4，成本低，安全无公害
冻干制品保质期长重量轻，可室温储藏和运输，耗能降低
3. 微波真空干燥
——微波真空干燥原理
物料分子随电磁场变化而运动，将 动能转化成热能，物料温度升高。
物料内各部分在同一瞬间获得热能 而升温,因此能在短时间内达到均匀 加热。
由于物料表面水份蒸发,致使表面温 度降低,从而造成一个内高外低的温 度梯度,这个梯度的方向正好与水份 蒸发的方向一致,使得蒸发加快,所 以效率极高
院,2004. ➢ 刘玉环. 胡萝卜片的真空冷冻干燥加工工艺及研究[J]. 食品科技,2006
▪ 快速完全复水 ▪ 不适合长期冷冻
2. 真空冷冻干燥
——真空冷冻干燥优缺点
➢ 对不耐热的物质来说, 其活力的破坏和损失最小 ➢ 形成一层有孔的脆性结构 ➢ 快速并完全复水 ➢ 具有无菌过滤液体的能力 ➢ ……
当纯水冻结成冰时, 由于 pH值和张 力的变化, 可能会损坏产品 处理时间长(典型的干燥周期一般在 4～10h之间)
➢ Moreira, RG Palau. Simultaneous heat and mass transfer during the deep fat frying of tortilla chips[J]. Journal of Food Process Engineering, 1995.
➢ 王俊,巢炎,王剑平. 辐照苹果的干燥特性研究[J].农业工程学报,2001. ➢ 崔政伟. 微波真空干燥的数学模拟及其在食品加工中的应用[D]: [博士学位论文].无锡:江南大学食品学
参考文献
➢ N Ramos, Teresa RS, Brandao, etc. Integrated approach on solar drying. pilot convective drying and microstructural changes[J]. Journal of Food Engineering, 2005
蔬菜储存 水果储存 加工运输 出口贸易
2. 真空冷冻干燥
——真空冷冻干燥（Freeze Dried，FD）简介
先将湿物质冷冻, 然后把它放到较低的水蒸气分压下, 使冰直接升华成蒸汽 的干燥方法。(是真空技术与冷冻技术相结合的干燥脱水技术)
真空系统
制冷系统
12
43
加热系统
自动控制
系统
真空冷冻干燥机
真空冷冻产品具有很多优点, 能提高产品附加值并促进地方经济发 展, 符合国家提出的农副产品加工要讲究高水平、高起点、高标准 的发展方向。
目录
微波真空与真空冷冻 干燥组合在
果蔬脱水中的应用
背景介绍 真空冷冻干燥 微波真空干燥 微波真空冷冻干燥
展望
1. 背景介绍
——微波真空冷冻干燥研究的必要性
作为世界第一的水果蔬菜大国，每年因为储存困难、运输损伤，造成 巨大的经济损失。由于干燥技术的落后，进出口贸易受到严重影响， 产品缺乏市场竞争力。
能耗高(大约也是其他方法的三倍)
设备投资大(大约是其他方法的三倍)
3. 微波真空干燥
——微波真空干燥（Microwave vacuum drying）简介
微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项参数可控适合多 种不同物料干燥的新的组合干燥技术。
微波干燥具有从内向外干燥的特点，极大提高干燥效率
特
物料内部和表面同步进行加热，温度分布均匀，提高品质