微波干燥设备原理

微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。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。使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，从而达到微波加热干燥的目的。微波加热的优点

(1)微波干燥设备加热速度快: 常规加热(如火焰、热风、电热、蒸汽等)都是利用热传导、对流、热辐射将 热量首先传递给被加热物的表面，再通过热传导逐步使中心温度升高(既常称的外部加热)。它要使中心部位达到所需的温度，需要一定的热传导时间，而对热传导率差的物体所需的时间就更长。微波加热则属内部加热方式，电磁能直接作用于介质分子转换成热，且透射性能使物料内外介质同时受热，不需要热传导，而内部缺乏散热条件,造成内部温度高于外部的温度梯度分布,形成驱动内部水份向表面渗透的蒸汽压差,加速了水份的迁移蒸发速度。特别是对含水量在30%以下的食品，速度可数百倍的缩短，在短时间内达到均匀干燥。

  (2)微波干燥设备均匀加热: 用外部加热方式加热时，为提高加热速度，就需升高外部温度，加大温差梯度。然而随之就容易产生外焦内生现象。微波加热时不论形状如何，微波都能均匀渗透，产生热量，因此均匀性大大改善。

(3)节能高效: 不同物料对微波有不同吸收率，含有水份的物质容易吸收微波能。玻璃、陶瓷、聚丙烯等则很少吸收微波，金属将反射电波，这些物质都不能被微波加热。微波加热时，被加热物料一般都是放在用金属制成的加热室内，加热室对电磁波来说是个封闭的腔体，电磁波不能外泄，只能被加热物体吸收，加热室内的空气与相应的容器都不会被加热，所以热效率高。同时工作场所的环境温度也不会因此而升高，生产环境明显改善。

(4)易于控制:微波功率的控制是由开关、旋钮调节，即开既用，无热惯性，功率连续可调，易于自动化。

(5)清洁卫生:对食品、药品等加工干燥时，微波热效应与生物效应能在较低的温度下迅速杀虫灭均，能限度的保持营养成分和原色泽，所以微波加热在食品工业中得到广泛的应用。

(6)选择性加热:不同性质的物料对微波的吸收损耗不同，既选择性加热的特点，这对干燥过程有利。因为水分子对微波的吸收损耗，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量较低的部位，从而干燥速率趋*。但有些物质呈负温度系数，温度愈高，εr和tgδ将增大，吸收愈好，造成正反馈使这一部分的温度急剧上升。对这类物质进行微波加热就要注意合理制定加工工艺。

(7)安全无害:通常微波能是在金属制成的封闭加热室、波道管内传输。采用*设计，使进出料口、观察窗微波不属于放射性射线、又无有害气体排放，是一种十分安全的加热技术。

微波杀菌设备原理

微波是100MHz--100000MHz波段的电磁波，以微波杀菌的温度场与电磁场相比较，电磁场是细菌致死的主要因素，特别是在较低温度时。充分利用变化的电磁场能获得一种新的、在较低温度下杀菌的手段和技术。电磁场在杀菌过程中表现出来的“非热因素成为细菌致死的主导因素“打破了常规加热杀菌的格局，细菌欲生存而需抗争的对象改为”电磁力“。脉冲电磁场的杀菌机理主要表现在以下两个方面 ：电场作用和电离作用，也就是常说的“非生物效应”。

微波杀菌设备优点

1、时间短、速度快：常规热力杀菌是通过热传导、对流或辐射等方式将热量从食品表面传至内部，往往需较长时间，内部才能达到杀菌温度。微波则利用其透射作用，以热效应和非热效应的共同作用，使物品内外均匀的、迅速升温杀灭细菌。处理时间大大缩短，在强功率密度强度下，甚至只要几秒～数十秒即达到满意效果。

2、低温杀菌、保持药品成份：微波热效应的快速升温和非热效应的生化作用，增强了杀菌功能。相比常规热力杀菌在比较低温的温度、较短的时间内就能获得灭虫杀菌效果，一般杀菌温度在75～80℃，处理时间3～5分钟。微波*加工方式能保留更多的有效成分，保持原有的色、香、味、形等风味。如采用常规热力处理蔬菜保留的维生素Ｃ在46~50%，微波处理能达到60`90%；常规加热猪肝维生素Ａ保持在58%，而微波加热则达84%。

3、节约能源：微波电磁转换率高，一般在70%以上，优于加热的电热效率。加之，微波是直接对食品进行磁热能量转换，微波加热器本身不会被加热，因而不存在额外的热功耗，所以节能省电，相比节电30~50%。

4、微波杀菌设备杀菌均匀*：常规热力杀菌是从物料表面开始的，通过热传导，由表及里的渐次加热，内外存在温差梯度，造成内外杀菌效果不*，愈厚问题就愈突出。为保持食品风味，缩短处理时间，就得提高处理温度换取处理时间的缩短，然而这将使食品表面的色、香、味、形等品质下降。而微波的穿透性，使表面与内部同时受热，保证内外均匀杀菌。

5、易自动化生产：微波设备操作简便，没有热惯性，能根据生产工艺要求实时调控。整条生产线只需1~2名操作工。

6、工艺*：微波杀菌设备不需要锅炉、复杂的管道系统、煤场和运输车辆等，只需水、电基本条件即可，对厂房无特殊要求。

7．节省占地面积：微波设备无高温余热，不产生热辐射，能改善工作环境；而且设备结构紧凑、节省厂房面积。

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