影响水产品微波真空干燥效果的四种原因
时间：2014-05-30 阅读：3619
1、被加工物料的种类和大小
由于水产品种类和形态千差万别,微波真空干燥工艺并非固定不变。事实上,在微波真空干燥过程中,物料内部逐渐形成疏松多孔状,其内部的导热性开始减弱,即物料逐渐变成不良的热导体。随着微波真空干燥过程的进行,内部温度会高于外部,物料体积愈大,其内外温度梯度就愈大,内部的热传导不能平衡微波所产生的温差,使温度梯度达到不能接受的水平。因此,对于难以干燥的水产品,一般应预先把物料处理到较小的块状或片状以改进干燥的效果。一般当物料以较大的形式出现时,需在物料接近减速干燥期时,降低微波功率,有效减少其内外温差,从而保证产品质量,但同时延长了干燥时间。
2、微波真空度
从蒸气特性表可知,真空度越高,水的沸点温度越低,水分越容易蒸发,物料中水分扩散速度就会加快。但是在微波真空干燥时,真空度并非越高越好,过高的真空度不仅能耗增大,而且击穿放电的可能性增大。微波真空谐振腔内真空度的大小主要受限于击穿电场强度,因为在真空状态下,气体分子易被电场电离,而且空气、水气的击穿场强随压力而降低;电磁波频率越低,气体击穿场强越小。气体击穿现象zui容易发生在微波馈能耦合口以及腔体内场强集中的地方。击穿放电的发生不仅会消耗微波能,而且会损坏部件并产生较大的微波反射,缩短磁控管使用寿命。如果击穿放电发生在水产品表面,则会使水产品焦糊。一般来说,当微波频率为2450MHz时,真空度为2～7kPa已经足够,其相应的水分汽化温度是20℃和40℃。有试验表明,在相同的条件下真空度从1kPa增加到7kPa时,物料干燥结果有明显区别。所以正确选择真空度大小非常重要,对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究。
3、微波功率
微波有对物质选择性加热的特性。它与被加热物料的性质有密切关系,介电常数高的介质很容易用微波来加热干燥。水的介电常数特别大,能强烈的吸收微波,因此含水量愈高的物质,愈容易吸收微波,发热也愈快;当水分含量降低,其吸收微波的能力也相应降低。一般在干燥前期,物料中水分含量较高,微波功率对干燥效果的影响高,可采用连续微波加热,这时大部分微波能被水吸收,水分迅速迁移和蒸发;在等速和减速干燥期间,随着水分的减少,需要的微波能也少,所以可采用脉冲间隙式微波干燥或变功率微波真空干燥。
4、微波干燥时间
微波真空干燥时间的选择十分重要,其受到许多因素的影响。在干燥初期物料的含水率变化很小,这是由于物料内部的水分子还没有充分吸收大量的微波能,热源不充足造成的,随着干燥的继续进行,物料内部的极性分子震动加剧,更多的能量转化为热量,促进水分子的运动,物料的水分含量变化很大。在微波真空干燥后期,物料内部逐渐形成疏松多孔状,其内部的导热性开始减弱,水分含量也趋于稳定。此外,干燥时间还受到对成品含水率要求的影响。如一般干燥成品,含水率可以控制在3%～5%,如要求低至1%或以下,干燥时间需相应地延长。