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1、第19卷第4期大连水产学院学报Vol.19No.42004年12月JOURNALOFDALIANFISHERIESUNIVERSITYDec.2004·综述·文章编号:1000-9957(2004)04-0292-05微波真空干燥技术在食品工业中的应用与展望张国琛,徐振方,潘澜澜(大连水产学院机械工程学院,辽宁大连116023)摘要:详细阐述了微波真空干燥技术的原理、特点及在食品工业中的应用,分析了微波真空干燥技术存在的问题,介绍了该技术在国内外的研究现状。微波真空干燥是综合微波干燥和真空干燥各自优点的一项新技术,非常适合食品的干燥生产,随着微波真空干燥设备的计算机监测技术和自动
2、化水平的不断提高,微波真空干燥技术将在食品生产中获得更广泛地应用。关键词:微波真空;干燥技术;食品工业中图分类号:TS205.1文献标识码:A干燥是食品保藏的重要手段,在食品生产中应用非常广泛,干燥的方法有热风干燥、微波干燥、真空干燥和冷冻干燥等。热风干燥是目前应用最多、最为经济的干燥方法,但经热风干燥的食品,其色、香、味难以保留,维生素等热敏性营养成分或活性成分损失较大;微波干燥的一个最大缺点是易[1]出现过度加热,局部温度可超过100℃,从而导致食品、药品等热敏性物料的品质下降,营养风味损失;真空干燥虽然干燥温度较低,可在一定程度上保留食品的色、香、味及营养成分,但传热速度慢
3、,干燥时间较长;冷冻干燥的食品虽然色、香、味均好,营养流失少,但生产成本太高。微波真空干燥技术是一项集电子学、真空学、机械学、热力学和程控学等多学科为一体的高新技术,是对物质在干燥过程中的物理变化、内外热量交换以及真空条件下水分迁移理论的研究基础上,发展起来的一项新技术、新工艺。它可有效地解决食品干燥过程中质量和效益之间的矛盾,近年来,受到国内外学者和工业界的广泛关注。1微波真空干燥的原理在真空干燥过程中,随着容器内工作压强的降低,溶剂(例如水)的沸点下降,物料中的水分扩散速度加快。因此,真空干燥具有处理物料时所需温度低、干燥速度快、干燥后的物料品质好等优点。但是,真空干燥时物料
4、的脱水机理是依靠热传导将外来热量传递给被干燥物料的,由于在低气压环境下,用对流方式向被加热物料传递外来热量非常困难,故热传递速度较慢。微波干燥是利用介电加热原理,依靠高频电磁振荡来引发分子运动,使被加热物发热,加热方式有别于传统的对流、传导与辐射,系微波直接对物体进行加热,使物体本身成为一个发热体,传热这一限制因素被打破。微波真空干燥把微波干燥和真空干燥两项技术结合起来,充分发挥了微波干燥和真空干燥的各自优点,在[2]真空环境下,水或溶剂分子的传热相对比较容易,因而大大缩短了干燥时间,提高了生产效率。2微波真空干燥的特点与常规干燥方法相比,微波真空干燥具有以下特点:1)高效微波真
5、空干燥采用辐射传能,是介质整体加热,无需其它传热媒介,所以传热速度快、收稿日期:2003-10-27作者简介:张国琛(1965-),男,副教授,博士。E-mail:zhangguochen@dlfu.edu.cn第4期张国琛,等:微波真空干燥技术在食品工业中的应用与展望293效率高、干燥周期短、能耗低,可提高工效4倍以上。2)加热均匀微波加热是物料里外同时加热,物料的里外温差很小,不会产生常规加热中出现的里外加热不一致的状况,因而使干燥质量大大提高。3)易控由于微波功率具有可快速调整且无惯性的特点,易于即时控制,工艺参数调整方便,便于连续生产及实现自动化。4)环保无有毒、有害、废
6、水或气体的产生,工厂环境清洁卫生,能实现真正的清洁生产。5)产品质量好微波真空干燥对物料中热敏感性成分及生物活性物质的保持率,一般可达到90%～95%,且微波真空干燥时间较冷冻干燥时间大大缩短,成品品质达到或超过冻干产品。6)微波具有消毒、杀菌之功效,产品安全卫生,并可延长保质期。脱水蔬菜加工中,各种干燥设备的工艺性能、经济效益、产品质量等比较结果见表1和表2。由表2可见,微波真空干燥设备的效率为常规真空干燥设备的4倍。可见,微波真空干燥是一项经济效益显著、推广价值极高的高新技术。[3]表1用不同干燥设备加工脱水蔬菜的比较Tab.1Acomparisonofdehydrating
7、vegetablesusingdifferentdryingfacilities成品品质设备特征杀菌设备类型营养成分保持率风味色观复水性咀嚼感设备成本运行成本干燥时间占地作用微波真空设备85%基本保存3min恢复完好冷冻成本的1/22～3元/kg3～4h小有冷冻干燥设备95%全部保存3min恢复差昂贵20元/kg20h中无热风干燥设备热分解、无保存大幅度变化15min以上一般便宜1～1.5元/kg5～6h大无表2用微波真空设备与常规真空设备干燥脱水蔬菜的效率比较Tab.2Thee
