微波真空与真空冷冻干燥组合技术

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
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。
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
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。
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。
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
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
➢ 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
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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
▪ 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)
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 适合
▪ 不稳定 ▪ 质量最小化
▪ 不耐热 ▪ 高价值产品
——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，但微波场给温度测量带来困难
辉光放电-百度百科： 低压气体中显示辉光的气体放电 （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。
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
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