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。

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。

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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。

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。

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。