压力越低,水的沸点温度越低,物料中水分扩散速度加快。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、水汽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食品表面,则会使食品焦糊,一般20kV/m的场强就可击穿食品(介电常数不同)。所以正确选择真空度大小非常重要,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。
微波真空干燥时间的选择十分重要,也受到许多因素的影响。以菠萝浆为原料,研究了真空微波干燥菠萝粉过程中微波时间对干燥效果的影响,得到如图2所示的结果。在98.2~99.2kPa的真空度下,在干燥初期物料的湿基含水率变化很小,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的要求的影响。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。
微波真空干燥技术加工温度低、营养成分损失率低、脱水,因此对含水率较高的水果蔬菜进行脱水加工时,更能发挥其优势。
1979年法国次在工业规模上应用微波真空技术生产的柑橘粉呈发泡状,易溶解,很好地保持了天然色、香、味,其维生素的保持率远高于喷雾干燥 。美国加州大学研究用微波真空干燥技术生产脱水膨化葡萄,能很好地保持鲜葡萄风味和色泽,外形也能不萎缩,由于微波干燥温度低,干燥时间短,维生素B1,维生素B2,维生素C能得到较高的保留率。
传统干燥工艺提高干燥速度需升高外部温度加大温差梯度而随之容易产生物料外焦内生现象采用微波加热时论物料形状何热量都能均匀渗透并产生膨化效利于粉碎。
同性质物料对微波吸收同水分子对微波吸收大因此物料内含水量较高部位吸收微波多于含水量较低部位所微波作用下物料干燥速率趋于致加热均匀并且微波干燥技术影响被干燥物料色、香、味及组织结构有效成分也易被分解、破坏据了解四川有关研究机构正着手采用微波干燥替代传统烘房干燥解决采用传统干燥方法干燥药材时易产生干燥均匀问题。
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