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微波能的運(yùn)用是多學(xué)科交叉的課題
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該專利產(chǎn)品采用微波加熱的方式，物料在真空（壓力）狀態(tài)下能連續(xù)進(jìn)出料，可對(duì)不同食品的低溫油炸并脫油為一體的食品加工設(shè)備，也可對(duì)各種不同物類進(jìn)行微波真空干燥、微波冷凍干燥、微波殺菌、微波強(qiáng)化萃取等的產(chǎn)品加工，實(shí)屬國內(nèi)、外首創(chuàng)。設(shè)備設(shè)計(jì)科學(xué)合理、安全可靠、制造簡單、制造成本低，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，維修方便，適用性廣泛，經(jīng)該設(shè)備加工的產(chǎn)品質(zhì)量高，運(yùn)行成本低，無污染，是目前較先進(jìn)的加工設(shè)備。
一，概述
現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用常壓連續(xù)式和真空間歇式加工設(shè)備，熱源一般采用電、煤、蒸汽，直接或間接的方式加熱，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，能耗高，運(yùn)行成本高，質(zhì)量差，設(shè)備投資大，適應(yīng)性不廣泛，因此不易推廣運(yùn)用。由于在解決微波泄漏在技術(shù)處理上是復(fù)雜的問題，又特別是在有壓力（真空）的情況下連續(xù)進(jìn)出料就更難了。
微波與無線電波、紅外線、可見光，紫外線，X射線等同屬于電磁波，微波通常是指頻率在300MHz-300KMHz的電磁波，它的波長在1毫米到1米之間。 介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成，在電磁場作用下，這些極性分子由原來的隨機(jī)分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電磁場的極性排列。而在高頻電磁場作用下，這些排列取向按交變電磁場的頻率不斷變化，這一過程造成分子的運(yùn)動(dòng)和相互摩擦從而產(chǎn)生熱量。此時(shí)交變電場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度不斷升高，這就是對(duì)微波加熱較通俗的解釋。 微波加熱是一種新型的加熱方式。加熱時(shí)，微波能直接作用于介質(zhì)分子轉(zhuǎn)換成熱能，由于微波具有穿透性能使介質(zhì)內(nèi)外同時(shí)加熱，不需要熱傳導(dǎo)，所以加熱速度非�？欤瑢�(duì)含水量在30%以下的食品，干燥速度可縮短數(shù)百倍。同時(shí)不管物體任何形狀，由于物體的介質(zhì)內(nèi)外同時(shí)加熱，物料的內(nèi)外溫差小，加熱均勻，不會(huì)產(chǎn)生常規(guī)加熱中出現(xiàn)外焦內(nèi)生的狀況，使干燥質(zhì)量大大提高
該專利技術(shù)采用了微波加熱的方式，由于物料的吸收微波能量的轉(zhuǎn)換率高達(dá)95%以上，而蒸汽加熱為15%，紅外線加熱為50%，因此。能進(jìn)一步節(jié)約能源，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高，運(yùn)行成本低，操作、維修簡便，制成品質(zhì)量高。該專利設(shè)備可根據(jù)不同的物品加工目的，可略加改變?cè)O(shè)備的配置就可對(duì)食品、中藥材、有機(jī)物化工等類產(chǎn)品進(jìn)行微波真空干燥、微波冷凍干燥，微波殺菌，微波強(qiáng)化萃取等不同用途的加工。
二，微波/真空干燥技術(shù)特點(diǎn)
微波加熱利用介電加熱原理，具有以下獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使其應(yīng)用正得到迅速發(fā)展：
A，加熱速度快、干燥時(shí)間短。
B，加熱反應(yīng)靈敏、易控制。
C，熱能利用率高、節(jié)能、無環(huán)境公害、設(shè)備占地少。
微波系統(tǒng)與真空系統(tǒng)相結(jié)合的微波/真空干燥技術(shù)綜合了微波和真空的優(yōu)點(diǎn)，既降低了干燥溫度，又加快了干燥速度，具有快速、高效、低溫等特點(diǎn)，能較好的保留食品、藥品等被加工物料原有的色香味，維生素等熱敏性營養(yǎng)成份或活性成份的損失大為減少，得到較好的干燥品質(zhì)。該持術(shù)特別適用于食品、藥品、生物制品等熱敏性物料的干燥，且設(shè)備成本、操作費(fèi)用較低。
三，專利產(chǎn)品的特點(diǎn)
該專利產(chǎn)品可適用于不同物品的真空油炸脫油、真空干燥、殺菌、強(qiáng)化萃取等方面的加工用途，現(xiàn)將各特點(diǎn)分述于后：
�。ㄒ唬┯糜谖⒉ㄕ婵沼驼撚蜋C(jī)強(qiáng)化萃取的主要性能及優(yōu)點(diǎn)：
A，該專利產(chǎn)品的主要性能：
1，進(jìn)、出料密封、脫油方式與國內(nèi)、外現(xiàn)技術(shù)完全不同，進(jìn)、出料密封裝置采用了液體靜壓技術(shù)原理，達(dá)到零泄漏密封，物料經(jīng)處理過的散料方式進(jìn)行直接加工，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維修操作方便，適用性廣泛。
2，進(jìn)、出料密封裝置的獨(dú)特機(jī)構(gòu)，可解決連續(xù)進(jìn)、出料在壓力（真空）情況下微波泄漏的難題，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)有設(shè)備制造成本低，性能好，安全可靠。
3，采用了臥式高速離心機(jī)結(jié)構(gòu)，速度可根據(jù)不同品種設(shè)置，能進(jìn)一步降低產(chǎn)品含液率，設(shè)備噪音有明顯降低。
4，物料的進(jìn)、出量可調(diào)節(jié)，且方便簡單。
5，產(chǎn)品經(jīng)油炸后再經(jīng)微波加熱可達(dá)到膨化目的，也可根據(jù)產(chǎn)品品種不同在脫油后進(jìn)行微波干燥膨化。
6，物料傳輸鏈隔網(wǎng)可翻轉(zhuǎn)，減少了空間，能進(jìn)一步節(jié)約能耗，物料能完全的脫落，無滯留物。
7，全機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。
B，該專利產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)：
1，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，易于維修。
2，產(chǎn)品含油率可進(jìn)一步降低，由于增加了微波干燥膨化，可使產(chǎn)品更加疏脆，制成品色澤、風(fēng)味均有明顯提高。
3，由于采用了微波加熱的方式，和液氮或液態(tài)Co2直接噴淋、回收機(jī)構(gòu)相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備節(jié)約能源70%以上，工作溫度可靠。
4，加工產(chǎn)品適應(yīng)性廣，可適用于塊狀、顆粒狀的果蔬類、肉類等食品類的不同加工目的。
（二）用于微波真空干燥、微波冷凍干燥、微波殺菌、微波強(qiáng)化萃取的優(yōu)點(diǎn)：
1，微波真空干燥、微波冷凍干燥既降低了干燥溫度，又加快了干燥速度、具有快速、高效、低溫等特點(diǎn)，能較好地保留食品、藥品等被加工物料原有的色香味、維生素等熱敏性營養(yǎng)成分或活性成分的損失大為減少，得到較佳的干燥品質(zhì)，特別適用于食品、生物制品等熱敏性物料的干燥，且設(shè)備價(jià)格低，運(yùn)行費(fèi)用低，略高于一般熱風(fēng)干燥運(yùn)行成本。該設(shè)備可對(duì)不同物品形狀塊、條、顆粒進(jìn)行干燥加工，適應(yīng)性廣，可適用于：
● 蔬菜類：蘑菇、香菜、香蔥、大蒜、胡蘿卜等。
● 水果類：香蕉、草莓、荔枝、葡萄、龍眼等。
● 禽、肉類：魚、蝦仁、牛肉、豬肉等。
● 調(diào)味類：調(diào)料、香料等。
● 藥材類：藥丸、飲片、素片、低糖藥顆粒狀。
2，微波殺菌是微波加熱技術(shù)功能的延伸，表現(xiàn)為微波與生物體及其組成的基本單元——細(xì)胞之間相互作用后，生物體的細(xì)胞生理活動(dòng)變化和反應(yīng)，與巴氏加熱殺菌法比較，微波殺菌有以下顯著特點(diǎn)：
A，微波殺菌是一種物理殺菌方法，它不需要添加化學(xué)防腐劑就能夠殺滅細(xì)菌、霉菌和蟲卵，以及病毒等有害人體的微生物，它在殺滅有害微生物過程中，不會(huì)對(duì)食品殘留毒性或放射性物質(zhì)的污染，安全無害。也不會(huì)改變食品的色香味和營養(yǎng)成分。
B，在同樣殺菌溫度下，所需殺菌時(shí)間短，不需要預(yù)熱。如大腸桿菌殺滅時(shí)間約30S。在相同殺菌條件下，菌致死的溫度比較低，且殺菌效果極為顯著。
C，能同時(shí)對(duì)被殺菌物料表里實(shí)施整體殺菌，極大地縮短殺菌周期，并保證殺菌一致性。
D，由于物料各部位殺菌的同時(shí)性，殺菌時(shí)間短，能避免因長時(shí)間的加熱影響食品品質(zhì)，特別是對(duì)不宜在較高溫度或較長加熱時(shí)間情況下進(jìn)行殺菌的食品。例如：易揮發(fā)香辛成分的姜粉、含水分較多的鮮嫩海蟄等。對(duì)于既要保持色澤、香味和口感不變等質(zhì)量要求又需殺菌的物料，使用微波殺菌可取得較佳效果。
E，微波殺菌可分為包裝后殺菌和包裝前殺菌。包裝容器不能用金屬質(zhì)地的，需用介質(zhì)材料，一般用塑料軟包裝或玻璃，工程塑料質(zhì)地容器為宜。為防止在微波殺菌過程中漲袋，該專利產(chǎn)品可在工作倉內(nèi)施加壓力采用反壓殺菌工藝，可防止?jié)q袋損失。
該設(shè)備可對(duì)已包裝、未包裝的不同物品進(jìn)行滅菌加工處理可用于：
● 糧食制品類：面包、月餅、面條、豆腐、豆腐干等。
● 蔬菜類：泡菜、竹筍、香菇類等。
● 水果類：荔枝、龍眼等。
● 奶制品、魚、禽肉類、方便面湯料、火鍋調(diào)料及各種液體等均可殺菌加工。
微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波。被加熱介質(zhì)物料中的水分子是極性分子，它在快迅變化的高頻電磁場作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場的變化而變化，造成分子的運(yùn)動(dòng)和相互摩擦效應(yīng)。此時(shí)微波場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化和膨化一系列物化過程而達(dá)到微波加熱干燥的目的。
微波加熱特點(diǎn)：
1、加熱速度快。微波加熱與傳統(tǒng)加熱方式完全不同。它是使被加熱物料本身成為發(fā)熱體，不需要熱傳導(dǎo)的過程。因此，盡管是熱傳導(dǎo)性較差的物料，也可在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到加熱溫度。
2、節(jié)能高效。由于含有水分的物質(zhì)容易吸收微波而發(fā)熱，因此除少量的傳輸損耗外，幾乎無其它損耗，故熱效率高、節(jié)能。
3、加熱均勻。無論物體各部位形狀如何，微波加熱均可使物體表里同時(shí)均勻滲透電磁波而產(chǎn)生熱能。所以加熱均勻性好，不會(huì)出現(xiàn)外焦內(nèi)生現(xiàn)象。
4、防霉、殺菌、保鮮。微波加熱具有熱力和生物效應(yīng)，能在較低溫度下滅菌和防霉。由于加熱速度快、時(shí)間短，能較大限度地保存物料的活性和食品中的維生素、原有的色澤和營養(yǎng)成份。
5、工藝先進(jìn)、易控制。微波加熱只需有水、電的基本條件，只要控制微波功率即可實(shí)現(xiàn)立即加熱或終止，應(yīng)用微波機(jī)可進(jìn)行加熱過程和加熱工藝規(guī)范的自動(dòng)化控制。
6、占地面積少，安全無害。由于微波能是控制在金屬制成的加熱室內(nèi)和波導(dǎo)管中工作，所以微波泄漏極少，沒有放射線危害及有害氣體排放，不產(chǎn)生余熱和粉塵污染；既不污染食物，也不污染環(huán)境。
從經(jīng)濟(jì)效益來分析，微波干燥也常較傳統(tǒng)方法為優(yōu)，如與遠(yuǎn)紅外干燥相比，通常節(jié)能1/3以上。在實(shí)際工作中，微波干燥主要用在低水分物料的干燥（含水率30%以下）中。此時(shí)，傳統(tǒng)的干燥方法（熱風(fēng)、電烘爐）干燥速率低、耗能大，而隧道式微波干燥設(shè)備從進(jìn)料到出料中需3-5分鐘時(shí)間即可完成干燥。傳統(tǒng)方法配套設(shè)備多，占地面積大，用人多，常有污染，消防等問題。許多企業(yè)采用微波干燥、滅菌新技術(shù)，已經(jīng)產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，更多的企業(yè)亦將采用微波設(shè)備，這一良好的趨勢必將促進(jìn)我國食品、制藥、化工等行業(yè)的發(fā)展。
3，微波強(qiáng)化萃取
萃取，也稱為浸提或浸出，是食品制藥及化工生產(chǎn)中廣泛采用的一種單元操作，廣泛用于中草藥、香料、保健食品、功能食品、天然色素、茶飲料、果膠、高粘度殼聚糖等。
由于很多有效的組分都在植物細(xì)胞內(nèi)部，因此在植物的浸提過程中，其傳質(zhì)速率是很慢的，一般需要5～6小時(shí)，甚至更長的時(shí)間。微波萃取是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ男螺腿〖夹g(shù)，是在傳統(tǒng)萃取工藝的基礎(chǔ)上強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)；通過微波強(qiáng)化，在真空狀態(tài)下，其萃取速度、萃取效率及萃取質(zhì)量均比常規(guī)工藝先進(jìn)得多。
與傳統(tǒng)熱萃取相比，微波萃取具有以下技術(shù)特點(diǎn)：
A，質(zhì)量高，可有效地保護(hù)食品、藥品以及其它物料中的有效成分；
B，反應(yīng)或萃取快，省時(shí)，可節(jié)省50%-90%的時(shí)間；
C，溶劑用量小（可較常規(guī)方法減少50%-90%）；
D，對(duì)萃取物料具有廣泛的選擇性；
E，產(chǎn)量大，能耗低，無污染，設(shè)備投資小，操作簡單，安全可靠。
該設(shè)備可廣泛用于香料、調(diào)味品、天然色素、中草藥、化妝品等產(chǎn)品運(yùn)用，經(jīng)過萃取后余料經(jīng)離心機(jī)脫水后再干燥，設(shè)備投資小、效益高。
四，專利產(chǎn)品市場分析及預(yù)測
該專利產(chǎn)品的核心技術(shù)設(shè)計(jì)方面有獨(dú)特之處，采用了簡單的連續(xù)進(jìn)、出料的密封裝置，可在工作倉內(nèi)施加壓力（真空）和加熱方式以熱轉(zhuǎn)換高的微波加熱，以及液氮或液態(tài)CO2直接噴淋、回收方式，因此在產(chǎn)品的加工品種方面適應(yīng)性廣泛。
微波的應(yīng)用涉及工農(nóng)業(yè)中眾多領(lǐng)域，在下列三方面：
1，對(duì)物料的物理性質(zhì)加熱升溫作用，使物料干燥脫水、其中包括物料回溫解凍。
2，對(duì)生物體的生物性質(zhì)相互作用，例如殺滅細(xì)菌、真菌、殺蟲和蟲卵，強(qiáng)化或激活酶活性，以及醫(yī)療或醫(yī)學(xué)手術(shù)等方面。
3，對(duì)物料的化學(xué)催化性質(zhì)的作用，使之加速化學(xué)反應(yīng)過程，縮短化學(xué)反應(yīng)時(shí)間，消解，萃取，以及包括利用等離子體化學(xué)氣相沉積金剛石等新材料設(shè)備，微波等離子體加工等。
微波干燥殺菌主要適合于高含水量產(chǎn)品的干燥。由于水的汽化熱很高，因此需要相當(dāng)大的能量才能有效干燥，所以，只在常規(guī)干燥不太有效區(qū)段利用，微波能才比較經(jīng)濟(jì)合理。在含水量大的物料中，盡可能先用機(jī)械方法（如吸水、擠壓或離心手段）去除水分，然后使用常規(guī)熱風(fēng)干燥爐，用熱風(fēng)吹過物料表面來提供所需的汽化熱。微波干燥殺菌技術(shù)的效率，隨著干燥的進(jìn)行而下降。主要是因?yàn)楸砻嬲舭l(fā)速率越過物料內(nèi)部水分向表面的遷移速率。于是出現(xiàn)外干內(nèi)潮的現(xiàn)象。加之一般干燥物料導(dǎo)熱低，因而干燥過程變得十分緩慢。結(jié)果使得干燥爐有效長度增加、占地增大，而且由于干燥爐體熱損失引起能量的浪費(fèi)。
現(xiàn)微波加熱技術(shù)已擴(kuò)展到制造工業(yè)生產(chǎn)用的工業(yè)微波加熱設(shè)備，以滿足諸如食品加工行業(yè)的食品烹調(diào)與加工，殺菌保鮮需要；還有橡膠硫化、再生膠脫硫；紡織品染色固色；化纖產(chǎn)品定型、干燥脫水；皮草、紙張（包括衛(wèi)生巾）及化妝品的干燥、殺菌；膠卷等涂層的干燥脫水；煙葉焙烤；中成藥材或制品的干燥殺菌；砂型坯模固化干燥、石墨材料、陶瓷的加熱等行業(yè)需要。
微波能的運(yùn)用是多學(xué)科交叉的課題，涉及于無線電學(xué)、機(jī)械學(xué)、各類工藝學(xué)、控制工程等多門學(xué)科，是一個(gè)多學(xué)科充分對(duì)話，滲透、尋找多學(xué)科規(guī)律的會(huì)合點(diǎn)的全過程，只有加強(qiáng)多方合作才能推動(dòng)該技術(shù)的較大作用。因此市場前景廣泛，有很多發(fā)展空間。操作的時(shí)候主要是由內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的激振力，原料會(huì)在給定方向的特殊的作用下持續(xù)前進(jìn)，同時(shí)輸入的熱風(fēng)使產(chǎn)品處于一定的流化狀態(tài)，然后顆粒與熱風(fēng)充分接觸，然而它的結(jié)構(gòu)還是比較復(fù)雜的，必須進(jìn)行深入了解�！ ≌駝�(dòng)流化床結(jié)構(gòu)復(fù)雜性： 1、由于物料處于流化狀態(tài)，所以可自由地由前一室向后一室。干燥后的物料由^后的干高溫烘箱如何做到有效保溫是一個(gè)很重要的問題，這涉及到高溫烘箱在生產(chǎn)中能否達(dá)的到設(shè)定的高溫。那么高溫烘箱應(yīng)該如何才能做好保溫工作呢。干燥經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了以下幾點(diǎn)。 1.高溫烘箱最重要的是制造工藝，高溫烘箱的焊接需要非常熟練的焊接工人完成。雖然不承受很高的大氣壓，但是一旦高溫精密熱風(fēng)循環(huán)烘箱與真空烘箱的對(duì)比介紹： 精密熱風(fēng)循環(huán)烘箱是紅外熱風(fēng)干燥設(shè)備的一種，它在工作的時(shí)候可以看做是一種uv干燥設(shè)備。精密熱風(fēng)循環(huán)烘箱用于工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研單位、電子產(chǎn)品的烘干、熱處理和新一代的雙風(fēng)道送風(fēng)方式適合各種物件的烘干使用。下面為大家詳細(xì)介精密熱風(fēng)循環(huán)烘箱的優(yōu)勢特點(diǎn)有哪些？ 1.造粒機(jī)一直在發(fā)展，現(xiàn)在造粒機(jī)的種類也比較多了，當(dāng)然它的原理也各有不同，在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著各自不同的作用，造粒機(jī)的發(fā)展也是社會(huì)的需要，隨著人們對(duì)物質(zhì)要求的提高，為了滿足人們的需求造粒機(jī)也只有在發(fā)展中才能找到生存下去的理由，中國一臺(tái)國產(chǎn)大型擠壓造粒機(jī)的機(jī)組驗(yàn)收這表明我國的大型造粒機(jī)又上了一個(gè)新的臺(tái)階。<你了解耙式真空干燥嗎？
耙式真空干燥機(jī)的操作比箱式干燥器的勞動(dòng)強(qiáng)度低，能回收物料中的有用濕分，操作條件好，管理比較方便。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低，設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，攪拌器葉片易損壞等。這種干燥器在染料和醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用較多。
例如，干燥還原染料中間體
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