微波技术
一概述
微波是指波长范围为1mm～1m，频率范围为30×102 ～ 30×105MHz，具有穿透特性的电磁波。常用的微波频率为 91 5MHz和 2 450MHz。微波作为一种电磁波，通常应用于广播、电视及通信技术中，近年来，随着科学技术的发展，微波作为一种能源，已逐渐应用于食品杀菌、干燥、烘烤、膨化、解冻等方面。
微波技术在食品工业中的应用可追溯到四十年代末期，1947年由美国雷声公司马文•贝克根据微波的加热效应制成了世界上第一台用于食品加热的微波炉。鉴于微波具有在食品内部生热并迅速产生均匀温度的观点，人们开始研究将它用于工业加热技术上以其开辟新的热能源，提高热能利用率和缩短加工时间，大约经历了十余年的探索，终于在1965年由美国Cryodry Comporation 公司研制成功了世界上第一台915MHz/50kW隧道式微波干燥设备，并在Seyfert Foods食品公司首次投入实际应用，用来干燥油炸马铃薯片。此后微波能技术在美国、日本、加拿大和欧洲等发达国家在用来解决食品工业中的多种加热干燥、烹制、杀虫灭菌和回温解冻等方面相继获得成功并表现出强大的技术优势。到七十年代，世界各国普遍推广应用。例如在气候温和潮湿的日本，微波在食品工业中的应用占整个工业应用的60%。我国自1973年由南京电子管厂率先研制成功了工业微波干燥设备以来，经过了20年的努力，也积累了比较丰富的经验。目前我国已成功地应用微波能烧烤食品、干果焙烤、牛肉干燥、蔬菜脱水、快餐面干燥、食品杀菌、饮料杀菌、白酒陈化催熟等许多领域，并取得显著进展。
二 微波技术的原理及特点
综合微波技术在食品工业中的各种应用可归结为如下原理。
（一） 微波加热干燥原理
微波加热技术是一种新的加热方式。它是依靠以每秒 245000万次速度进行周期变化的微波透入物料内，与物料的极性分子相互作用，物料中的极性 (如水分子 )吸收了微波能以后，改变其原有的分子结构，亦以同样的速度作电场极性运动，致使彼此间频繁碰撞而产生了大量的摩擦热，从而使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温。由于微波辐射下介质的热效应是内部整体加热的，即理论上所谓的“无温度梯度加热”，基本上介质内部不存在热传导现象，因此，微波可相当均匀地加热介质。微波加热技术与传统加热方法相比，有如下特性：①穿透力强。②热惯性小。③呈现选择加热特性。④具有反射性和透射性。
微波干燥是在微波理论，微波技术和微波电子管成就的基础上发展起来的一门新技术，微波干燥已在许多领域内获得广泛的应用。它是应用微波加热的原理，
使品温度上升，达到干燥的目的。微波干燥具有如下的特点：
1 .干燥速度快、干燥时间短
由于常规加热需要加热传热介质和环境，再进入食品，故需较长时间才能达到所需加热温度。而微波加热则是加热物体直接吸收微波能，加热速度大大高于常规加热方法，此时只需一般方法的十分之一到百分之一的时间就能完成整个加热和干燥的过程。
2. 产品质量高
由于加热时间短，又非热效应配合，因此，可以保存加工原料的色、香、味 ,并且维生素的破坏也较少。
3. 加热均匀
常规加热是食品表面先热，然后通过热传导把热量传到内部，而微波加热是使食品表面和内部同时受热，因此加热均匀，可以避免一般加热干燥过程中容易引起的里生外焦及不均匀等现象，提高了产品的质量。
4. 加热过程具有自动热平衡性能
当频率和电场的强度一定时，物料在干燥过程中对微波功率的吸收，主要决定于介质损耗因素之值。不同干燥物质的介质损耗因素不同，如水比干物质为大 ,故吸收能量多，水分蒸发快。因此，微波不会集中在已干的物质部分，避免了物质的过热现象，具有自动平衡性能，从而保证了物质原有的各种特性。
5. 反应灵敏便于控制
用常规加热法不论是电热、蒸汽、热空气等，要达到一定的温度需要预热一段时间，当发生故障或停止加热时，温度的下降又需要较长的时间，而利用微波加热时，开机几分钟即可正常运行。调整微波输出功率，物料加热情况立即无惰性地随着改变，因此，便于自动化控制，节省人力。
6. 热效率高、设备占地面积小
因为微波加热干燥是内部加热法，所以加热设备本身基本上可以说是不辐射热量的，故热损失较小，热效率较高，约可达到80 %左右，与常规方法相比，可节电 3 0 %～ 50 %。同时微波加热设备体积也比较小，与普通加热干燥方法相比，所需厂房面积小。
7. 改善劳动条件
微波设备无余热、无污染、不辐射热量，所以大大改善了劳动条件。
（二）食品微波杀菌的作用机理
食品微波杀菌机理包括热效应和非热效应两方面。
1．微波能的热效应
微波作用于食品时，食品表层和内部同时吸收微波能，温度升高。食品中污染的微生物细胞在微波场作用下，其分子也被极化产生高频振荡，产生热效应。温度的快速升高使菌体内蛋白质结构发生变化，从而失去生物活性，使菌体死亡或受到严重干扰而无法繁殖。
2．微波能的非热生化效应
已有不少实验证明微波对微生物的致死确实存在非热效应。微波的作用可使微生物生命代谢活动中的大量电子、离子和其它带电粒子的生物性排列组合状态和运动规律发生改变，造成微生物的生理活性物质发生变化。同时，电场也会使细胞膜附近的电荷分布改变，导致膜功能障碍，使微生物细胞的正常代谢功能受到干扰和破坏，使微生物的生长受到抑制，甚至停止生长或死亡。微波能还能使微生物生存所必须的水分活度降低，破坏微生物的生存环境。微生物细胞内的DNA和RNA吸收微波能后，会造成分子结构中的氢键松驰、断裂和重新组合，诱发基因突变，染色体畸变，从而中断微生物细胞的正常繁殖。
这样，在微波辐照使食品温度升高的热效应和蛋白质分子变性后失去生物活性的非热效应双重因素共同作用下，细菌、酵母菌等微生物将在短时间内被杀死，而且食品的色、香、味和营养成分并未因此受到损失。
（三）微波萃取的原理
由于微波的频率与分子转动的频率相关连，所以微波能是一种由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。当它作用于分子上时，促进了分子的转动运动，分子若此时具有一定的极性，便在微波电磁场作用下产生瞬时极化，并以 2 4. 5亿次 / s的速度做极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞，促进分子活性部分 (极性部分 )更好地接触和反应，同时迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出来并扩散到溶剂中。
传统热萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行，而微波萃取是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热，微波热萃取和传统热萃取相比，微波萃取具有以下特点：
a. 质量高，可有效地保护食品中的功能成分；
b. 产量大；
c. 对萃取物具有高选择性；
d. 省时 (30 s～1 0 min)；
e. 溶剂用量少 (可较常规方法少 50 %～90 % )；
f.低耗能。
三微波技术在食品工业中的应用
（一）微波加热技术在食品工业中的应用
1 微波加热用于烹调食品
利用微波烹调食品有利于保持食品中的营养成分和风味。无论用哪种烹调方法，只要烹调时间短而所用水量又少，则其维生素C的保存率就高。
在美国、日本的食品市场上微波食品的种类十分繁多。其中美国是世界上家用微波炉普及率最高的国家，其微波食品的生产和销售量极大。但以冷冻类预制食品中的冷冻蔬菜，包括多种煮熟并配有调料的混合蔬菜和冷冻调理食品的产量最大，发展速度最快。主要品种有蔬菜、馅饼，各种面包及点心用的生面团。目前，美国有 2 0 0多家企业共生产 3 0 0多种在包装上标明“微波”标签的微波预制食品。产品涉及耐贮存的精制菜肴、预制汤类、冷藏小包装速食小菜、蔬菜、配菜 ,各种餐后甜食、冷冻快餐、薄烤饼、炸土豆食品、脆花生等。
我国台湾省市场上销售的微波加热和烹调食品也有3 0多种，包括主食类炒饭、烩饭、炒面、水饺、春卷、烧卖、馒头、胡椒牛肉、扣肉、鸡丁、牛肉汤面、海鲜煲、牛肉煲、沙拉和葱油派等。
2 微波加热用于焙烤食品
微波用于焙烤食品，如面包、甜面包圈的烤制时，不仅使产品质量大为改善，而且可缩短生产时间，延长产品的货架期。微波一方面快速杀灭面粉中α-淀粉酶活性，用该面粉烤制面包，其内芯不粘牙；另一方面，微波加热促进生面团中酵母繁殖而醒发面团，利用醒发的面团制成的食品结构均匀，有咬劲。
3 微波加热用于解冻食品
深度冻结的物料需解冻后才能进一步加工，尤其是大块冷冻食品原料。在传统的加工方法中，冷冻食品物料的解冻过程是个费时费力的过程。微波解冻使温度回至 0℃左右，具有解冻时间短，风味、鲜度、营养成分保持率高，无污水排放，工作环境整洁等优点。适用于分割肉冻块、鱼、蛋粉冻块的解冻以及快速熔化的巧克力、油脂等。另外，为了解决低于零度的物料水分测量难题，可将微波解冻与水分测量装置组合用来测量低于零度的粮食等的含水率。
（二）、微波干燥技术在食品加工业中的应用
微波干燥技术对固体饮料、糕点、粮食、药材等进行快速干燥的应用范围很广，目前应用成果层出不穷。日本采用 2450 MHz/ 16×5Kw微波干燥设备生产出膨化干燥蛋黄粉。美国研制出 915MHz/ 60 Kw的通心面微波干燥机。法国国际微波公司的 2 450 MHz/48Kw的微波真空干燥设备用于速溶桔粉生产，产品不仅保持了桔汁原有的色、香、味，而且由于干燥温度低，保留的 Vc是其它方法不可能达到的。日本在进行紫菜干燥时，以微波作为最终干燥手段，缩短了加热周期，同时提高了产品质量。美国加州州立大学与某公司合作将微波真空干燥技术应用于生产能保持原有形状不变的脱水葡萄，这种葡萄具有新鲜葡萄原有的风味、色泽，而维生素 B2 和 C的含量为新葡萄的3～ 4倍。国外把微波干燥与热风干燥相结合对粮食进行干燥处理，结果表明，干燥温度大大降低，且干燥时间明显减少，仅为热风干燥法的十分之一，对小麦蛋白质量、出粉率均无影响。
国内在微波干燥技术应用方面的研究成果也很多。目前，国内科研人员已经把微波干燥技术应用于蘑菇类、蔬菜类的干燥加工；应用于药材如天麻、当归、党参、人参、鹿茸等的深加工；应用于营养保健食品如人参精、花粉、蜂王浆等制造业；应用于肉类加工如牛肉干、鸡肉丝等的干制以及其它食品的干制加工中。
目前，很多农产品如茶叶、谷物、蔬菜、水果、大豆等都已成功应用了微波干燥，并取得了显著的经济效益；与此同时，农产品微波干燥机理的研究也比较活跃，如谷物干燥方面，国内外研究较多的有玉米、水稻、小麦、油菜籽和大豆等，这势必会促进农产品微波干燥的发展。
（三）微波杀菌工艺在食品加工业中的应用
由于食品防腐剂的使用要求相当严格，在食品中不添加防腐剂就可大大延长保鲜期的微波杀菌技术的应用越来越广泛。瑞典、德国、丹麦和意大利等国使用微波对切片面包杀菌、防霉、保鲜，已达到工业化生产程度，我国的一些食品生产企业也开始将微波杀菌技术应用到部分食品的加工、运输、贮藏及销售中。
微波杀菌可以在食品包装前进行也可以在包装后进行。采用包装后对食品进行微波杀菌时，由于食品接受微波能后升温并产生蒸汽，压力过高时会胀破包装容器（袋），因此，包装后的食品微波能杀菌过程应在加压下进行，或将包装好的食品置于加压的玻璃容器内进行微波杀菌处理。
许多国内外学者对微波能杀菌在食品上的应用进行了大量研究。研究的微波杀菌食品主要有：肉及肉制品、禽制品、水产品、水果和蔬菜、罐头、乳及乳制品、农作物、布丁、面包、月饼、糕点、豆制品、调味品、春卷等。
我是沈阳的,曾经买过微波干燥箱,不好用,请问哪里有卖这个设备的,我们在沈阳的铁西,目前需要采购2条线,跪谢
微波功率应用处在一个关键的历史转折点，即从一般的加热干燥转向高科技应用。国内已经在微波等离子体、微波辅助催化化学反应、微波处理材料和微波生物和生理效应等方面取得了许多令人振奋的实验室科研成果。目前迫切需要将这些科研成果推向产业化，以使对我国的经济建设发生巨大的影响。
2、应当看到目前微波应用发展在特定时代下，形成几个方面问题：
●与国外设备相比稳定性有差距。
●制造工艺落后，难以形成规模经济。
●与其他科技技术衔接不够。
●微波技术的新成果落入深闺，无法转化，无法获取应有的经济效益。
成立微波应用工程研究中心，注重深入的展开微波工程和各应用学科穿插、结合，能找到微波规律和应用规律的明确会合点，发掘重大产业项目。具体的说，应尽可能的找到传统工艺流程和微波技术兼容的方法。在此基础上，进行新方向设备的研制，并逐步把成果推向产业化。
3、微波应用从加热干燥，转向高科技应用，已从实验室应用中暴露出许多问题，必须切实解决这些问题。
（1）即增加微波功率源的输出稳定性，强调功率的一致性，毫秒级调制手段和调制重复精度，研制超大功率的微波功率源。
（2）提高大功率微小传输元件，功率比例取样元件的质量。
（3）研究有效的传感工艺参数方法和闭环控制方法。
（4）为适应新的应用发展方向必须研究多种应用器设计方法，使应用器的设计具有高度兼容性及适应性。为逐步做到为各行业新方向中试设备的设计，具有将成功的单元技术，综合积木化的过程，微波应用工程研究中心必须加强这些设备单元的研制。
4、微波应用工程研究中心，必须使自己具有快速组织中等规模试验的能力，以减少许多项目，长期停留在实验未能转个向生产。因此微波应用工程研究中心必须备有规模试验的能力，就可以使微波应用工程研究中心在必要时可先住址组织规模实验，使超大规模产业化工程设计更具有可靠性。
5、成立微波应用工程研究中心最大意义是把大专院校、研究所、实验室的科研成果转到产业化，起到桥梁作用，以克服目前长期许多只见开花，不见结果的局面。
二、研究内容和目标：
1、联系磁控制管的生产单位，使其产品保持长寿命、高可靠、高效率协同方法，克服目前产品质量降低不理想的局面，在此基础上研究长寿命、高可靠、高稳定度的微波功率源。研制成套大功率微波元件及应用器设计方法，包括气相、液相、固相处理。及真空干燥应用器。研制高效、环保干燥设备、取代部分以蒸汽、油锅炉为能源的干燥领域。研制多种传感方法及闭环控制。
2、研究如下课题中等规模实验及产业化的途径：
（1）微波等离子体方法制备钠米、粉末技术，微波等离子体灭菌技术的研究，眼制内窥镜灭菌设备，手术材料的灭菌设备。
（2）研制微波石油高温烧结陶瓷和传统方法相结合的生产设备，使烧结陶瓷的时间缩短到传统电热法的三分之一，并提高固相反应，加快固相反映的质量。
（3）研制微波石油破乳设备，使油包水的乳液脱水，达到规范标准；研制石油废料及高凝石油微波裂解设备，使这些废油、高凝油成为高质量油。
（4）研制矿物的微波辅助热解设备，以使该设备用有色金属的硫化矿转变为有色的金属的氧化物，以解决云南有色金属硫化矿的问题及含硫金矿的问题。这个方法可推广用于含碳铁矿球团的微波加热革新高炉炼铁新工艺。
（5）系统研究微波辅助萃取技术，加快萃取速度，提高萃取质量，在此基础上研制多种萃取技术，加快萃取速度，提高萃取质量，在此基础上研制多种萃取设备。使在中药、制药、香料、化工行业中广泛应用。中药制药现代化是我国当前的一个大课题，微波萃取比超临界萃取更有优越性。此外在制药领域微波还可可以进行浓缩、灭菌、干燥。
（6）系统研究低气压微波干燥技术，研究多种馈能方法，探讨多种材料低温脱水工艺，研制多种真空干燥设备。
三、近期目标
明确实用方向就清楚了必须提高微波工程自身的基础建设。通过微波应用的具体项目，逐步的把科研成果较快的转向产业化。微波应用市场的前景是非常看好，目前有几个意义很大的项目可以开展，因为我们掌握着核心技术，通过努力可迅速打开市场，取得可观的经济利益。
1、医用低温微波等离子灭菌，医疗器件如胃镜、肠镜和塑料类型的医用器件一般不能用高温消毒，而用化学药水消毒容易在器件上产生残留，对人有潜在危害，消毒时间不够易发生病毒的交叉传染。医用低温微波等离子灭菌设备可以在较短的时间里完成低温或常温消毒。国内目前还是空白，国外少数发达国家有使用，但价格非常昂贵。此课题主要运用技术：微波技术、等离子放电技术、真空技术、微气流控制技术。
2、泵型微波干燥设备：热泵干燥技术是较先进的技术，最大特点是效率高，一度（KWH）可脱水3～5公斤，远低于常规蒸气干燥有许多优点，但能耗较大，一度电脱水仅为0.5公斤。若两项技术结合，在干燥工程中将有重大创新,此设备真正做高效、环保、适应性强，可替代许多传统干燥设备，进入各行各业。热泵型微波干燥备有实验成功报道，国外发达国家也刚准备大力开发、推广。
3、波化工试验设备与微波化工工程：微波在化学领域的应用成为当今一大热门，不但涉及干燥、加热，还发展到催化、水解、消解、焚化、脱硫、石油破乳、脱蜡、解冻、材料改性、陶瓷烧结、气相沉积、金刚石度膜、橡胶硫化。实验室的技术转化需要工程技术实力，目前就微波工程技术来讲，我单位设计人员积累了大量经验，是国内最强的微波应用工程研发队伍。比如：去年橡胶硫化改型设计后，整机性能大到国外先进水平，不到一年售出0条线，销售额进1000完，并把国外厂商微波橡胶硫化设备在国内销售推入谷池。
4、微波萃取设备和成套装置：中药制药现代意义不需多讲，市场缺乏微波萃取的成套装置，从去年推出微波萃取罐，到现在仅一年，我们已经售出进十台设备（但不成套），市场反馈信息分析，大、中、小成套微萃取设备需求量巨大，微波萃取比超临界萃取、超声波萃取、化学萃取更优越性，也更符合我们国情，热有相应的配套工艺，市场开阔将有巨大的空间。
四、结论
我们已经积累了微波工程领域丰富的经验，领先国内同行、微波应用技术的一些方面也处于国际领先地位。多年来帮助全国各行业，各大专院校，科研机构做了大量研究工作，涉及到很广的学科和行业，这是一份很大的无形资产。成立省级或国家级微波工程研究中心，并有一定的启动经费，就可以在尽段时间内，将微波应用工程推入规模经济阶段。许多发达国家微波应用工程市场每年均有几亿美员，作为发展中国家，起前景十分看好。国外微波应用市场设备价格比国内高出7～8倍，只要我们做好内功，微波设备走出国门将不是遥远的事情。
微波干燥设备，的优点有哪一些？
你干燥的什么物料，粘度，状态什么样，块状，还是滤饼装等、初始水分百分率，产品最终水分百分率。产品颗粒度是多少。济南臻诚干燥设备有限公司，可以帮您设计干燥系统方案，并提供全方位的服务。
选择微波干燥设备需要注意哪些问题
微波干燥设备的优点有：
1、产品干燥定型的质量好，不开裂；
2、易于控制，操作方便灵活。自动控制加热时间及干燥温度；
3、节省时间；
4、能源消耗少；
5、生产强度小，占地少；
6、省力，省工序，特别是易于和前后工序连成自动线，减少搬运次数；
7、环保清洁卫生，无污染，更不会产生“三废问题。
微波干燥设备使用前需要注意什么?当干燥设备开始运行后,如果中断可能需要从头再来,干物质会损坏,所以我们在使用烘干设备之前,有必要准备,让所有的干燥过程能够完美的和正确的。在使用烘干设备之前,我们需要注意材料的系统问题。
1、材料系统的公式
每个通过干燥的材料属性是不同的,所以我们为了达到最完美的干燥,干燥设备在干燥之前你要照顾的材料,如干电池时如材料,我们可以添加一些提前防护剂,这样它可以保护细胞活性在干燥过程中,干燥后提高细胞存活率。
在这方面我们必须记住,不要随便添加防护剂或添加剂。如果没有选择合适的防护剂或添加剂,会使材料产生化学反应,不仅未能保护材料,还适得其反,毁灭的构成材料。所以保护剂的时候材料和添加剂,必须首先确定材料的物理性质,根据材料特性选择合适的防护剂和添加剂类型适合的浓度。
2、系统的材料特性
材料体系的物理性质,刚刚提到的,之前添加保护剂和添加剂方面需要考虑。我们必须明确使用前干燥设备干燥材料属性,因为每个材料的凝固温度和玻璃化转变温度等因素,干燥设备干燥的反应过程影响很大,甚至决定整个干燥过程的成功与失败。
以上就是关于发酵豆粕烘干干燥,物料含水份30%,烘干到10%以内,每小时能烘干1000公斤,造价底,设备越简易越好,有没有?全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！
