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干化是农产品加工的重要手段,也是食品工业的操作单元,干燥后的农产品,不但有利于储藏、降低损耗、提高经济效益,而且可以降低运输成本。干燥法主要通过脱水降低食品的水分活性,***食品中酶的活性和微生物的生长,从而达到延长食品贮存期的目的。当前常用的干燥方法有热风干燥(HD)、热泵干燥(HPD)、真空干燥(VD)和冻干(FD)等,但各干燥方法都存在着不同程度的不足,如干燥时间长、干燥效率低、干燥产品质量差等问题。近几年,微波干燥作为一种、的干燥方法被广泛应用于食品的干燥工艺中,微波能产生高频电磁场,因微波能产生高频电磁场,具有穿透性强、极性分子可加热的特性,使其能渗透到物料内部,加热,避免了传统干燥方式“内生焦”的现象。
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微波炉干燥是一种节能的干燥方法,它具有反应灵敏、无污染、无余热、干燥、易于控制等优点,广泛应用于其它干燥技术中。微波联合干燥技术比传统干燥方法可缩短干燥时间,减少干燥能耗,提高干燥制品质量。本文主要介绍微波在食品干燥领域中的应用,从微波干燥、微波联合干燥和微波辅助干燥三个方面,论述了微波技术对食品干燥过程中物料的干燥能耗、干燥时间、干燥质量的影响,并进一步促进微波技术在食品干燥领域的应用,为工业化发展提供依据。
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微波炉干燥(MD)技术在 MD处理中,一般使用的微波频率在300 MHz~3000 GHz,微波波长在0.1 mm~1.0 m之间,其加热原理是介质材料自身损耗电磁场能量而发生的加热。媒质材料与微波电磁场相互耦合实现能量转换,其转化方式有离子传导、偶极子转动、界面极化、滞后、压电现象等,其中,偶极子转动是微波加热的主要原理,偶极子的转动是微波加热的主要原理,使其沿着离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象等转换方式,使其分子间频繁碰撞、摩擦,导致物料在短时间内温度迅速升高、加热。
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MD的原理是通过微波将物料内部的微波加热,物料中的水份介电常数大,吸收微波能量转化为热能后,优先受热蒸发,蒸发掉物料内部大部分自由水和弱结合水,从而达到干燥的效果。MD干制品在外观形状、显微结构、复合水性能、保持各种营养成分等方面都比其它传统干燥方法具有明显的优势。食物物料中水分的耗散因子较大,吸收大量的微波能,使食物内部温度迅速升高,导致食物内外温度梯度和水分梯度增大,促使内部水分迅速向外扩散,因此 MD具有较高的干燥速率。微波能主要用来转化为热能,加热水分,在其它方面耗散较少,可减少干燥能耗,提高 MD的效率。近几年来,随着科技的进步,食品干燥方法越来越多样化,各种不同的干燥方法也越来越多。表1显示了在保证干制品含水率相同的条件下,不同干燥方式的食品干燥效果(能耗、质量、效率)对比结果。
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微波设备是我们“中药人”在日常生产中见到的常用微波设备,微波加热技术,近几年来已有了一定的发展。20世纪70年代初才开始应用,中国许多大型中药企业从90年代就开始采用微波干燥技术进行药丸干燥,微波干燥速度快、节能、清洁、无环境压力等受到许多企业的欢迎。
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从采药过程中的干燥到饮片的消毒,从中药浸膏的干燥到药丸的干燥,到处可见。而微波真空干燥器的应用范围较广,它不仅涉及领域,而且涵盖食品、化工、生物工程、农副产等。而在中药生产领域,由于种种原因,我国在以往的部分中药批文申报中,并没有明确的“干燥”一栏。因此,我国许多企业,尤其是众多企业,实际上是20年前采用微波真空干燥技术干燥中药浸膏,至今仍沿用至今。因为微波干燥技术的诸多优点,使企业在生产时间、***质量、效率、能耗、环保、成本等方面得到了极大的实惠,受到了企业的青睐。当前,我国各行业使用微波设备已达数千台,特别是中药企业不下千家。即使是越南的东药(大部分越南企业都称中药为东药),新加坡的饮料研究,以色列的化学研究,日本的汉方药和植物色素,蝉蛹干燥,印度尼西亚的牛肉酱、鸡肉酱干制,中东***的膏等等。
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