微波真空干燥過程的特性及應(yīng)用研究.pdf

1、微波真空干燥是一種較新的干燥方式，在這種干燥方式中，置于交變電場(chǎng)中的物料的水分子被極化后運(yùn)動(dòng)越加劇烈，水分子之間的摩擦也越加強(qiáng)烈。摩擦生熱后使物料表面水分蒸發(fā)，物料內(nèi)外部形成了溫度梯度和濕度梯度，從而加速水分從物料內(nèi)向外遷移，最終達(dá)到干燥目的。但由于干燥過程中，微波功率、真空度、干燥時(shí)間、物料性質(zhì)等參數(shù)對(duì)干燥產(chǎn)品質(zhì)量影響巨大，因此對(duì)微波真空干燥有個(gè)理性的認(rèn)識(shí)就十分重要。 本課題研究意在開發(fā)微波真空干燥技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行傳熱傳質(zhì)分析，

2、建立傳熱傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，并以龍眼和胡蘿卜為研究物料，分析干燥過程中干燥參數(shù)對(duì)干燥特性的影響，并應(yīng)用于食品的干燥。本文研究的課題來源于廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所干燥設(shè)備中心，旨在減少干燥時(shí)間，提高產(chǎn)品的干燥質(zhì)量，提高干燥效率。 論文首先介紹了試驗(yàn)用的微波真空干燥設(shè)備，該設(shè)備主要特點(diǎn)為被干燥物料能在諧振腔內(nèi)隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了微波加熱的不均勻性，微波功率可以調(diào)節(jié)，并能實(shí)時(shí)觀察物料的干燥情況。 論文研究了微波真空干燥的工藝過程。以龍眼

3、和胡蘿卜為研究物料，考察了微波真空干燥的基本過程，得到了這兩種物料干燥的工藝曲線。為了考察干燥過程參數(shù)(微波功率、裝載量)對(duì)干燥過程的影響，得到比較理想的工藝條件，采用三因素三水平的正交試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)用SPSS進(jìn)行回歸分析，得到了較優(yōu)的工藝條件。通過實(shí)驗(yàn)，擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)物料水分比(物料水分與物料初始水分的比值)在干燥位置的分布呈二次方程分布，及在這兩種物料的干燥過程中，微波功率的影響最為顯著。在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為

4、了確定在干燥過程中，微波功率對(duì)干燥進(jìn)程的影響程度，設(shè)計(jì)了在干燥過程中，前期和后期分別使用不同的微波功率的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，通過不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)擬合出不同的實(shí)驗(yàn)常數(shù)，然后用回歸的方法得出前期干燥功率和后期干燥功率以及干燥時(shí)間的相互關(guān)系。 研究了微波真空干燥、熱風(fēng)、熱泵以及真空冷凍干燥等干燥方式的干燥機(jī)理，進(jìn)行條件接近的各種試驗(yàn)，從而對(duì)各種干燥后的胡蘿卜片的營(yíng)養(yǎng)成分和顏色進(jìn)行了對(duì)比，通過對(duì)比，最終得出結(jié)論，微波真空干燥的綜合性能是其中