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微波是一種電磁波,可產(chǎn)生高頻電磁場。介質(zhì)材料由性分子和非性分子組成,在電磁場作用下,性分子從原來的隨機分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電場的性排列取向,在高頻電磁場作用下造成分子的運動和相互摩擦從而產(chǎn)生能量使得介質(zhì)溫度不斷提高。因為電磁場的頻率高,性分子振動的頻率很大,所以產(chǎn)生的熱量很高。當(dāng)微波加熱應(yīng)用于食品工業(yè)時,在高頻電磁場作用下,食品中的性分子(水分子)吸收微波能產(chǎn)生熱量,使食品迅速加熱、干燥。水和一般濕介質(zhì)在一定的介質(zhì)分壓作用下,對應(yīng)一定的飽和溫度,真空度越大,濕物料所含的水或濕介質(zhì)對應(yīng)的飽和溫度越低,即沸點溫度低,越易汽化逸出而使物料干燥,真空干燥就是根據(jù)這一熱物理特性,在真空條件下將氣相中的低壓水蒸氣及空氣等含量較少的不凝結(jié)氣體,借真空泵的抽吸而除去。
真空干燥時物料的脫水是依靠熱傳導(dǎo)將外來熱量傳遞給被干燥物料的,而在低氣壓環(huán)境下,用對流方式進行熱傳遞速度較慢,妨礙了真空干燥優(yōu)點的發(fā)揮。微波干燥是利用介電加熱原理,依靠高頻電磁振蕩來引發(fā)分子運動,使被加熱物發(fā)熱,加熱方式有別于傳統(tǒng)的對流、傳導(dǎo)與輻射,系微波直接對物體進行加熱,傳熱這一限制因素被打破。微波真空干燥把微波干燥和真空干燥兩項技術(shù)結(jié)合起來,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,在一定的真空度下水分擴散速率加快,可以在低溫條件下對物料進行干燥,較好地保持了物料的營養(yǎng)成分。微波可為真空干燥提供熱源,克服了真空狀態(tài)下常規(guī)熱傳導(dǎo)速率慢的缺點,因而大大縮短了干燥時間,提高了生產(chǎn)效率。
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