微波真空干燥效果的主要影响因素

      1、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 2450 MHz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 1 kPa 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。

      2、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。

      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。