微波設(shè)備對物質(zhì)選擇性加熱的特性

微波設(shè)備對物質(zhì)選擇性加熱的特性

由于物料種類和狀態(tài)千差萬別，微波真空的干燥工藝也并非固定不變。事實上，在微波真空干燥過程中，物料內(nèi)部逐漸形成疏松多孔狀，其內(nèi)部的導(dǎo)熱性開始減弱，即物料逐漸變成不良的熱導(dǎo)體。隨著干燥過程的進行，內(nèi)部溫度會高于外部，物料體積愈大，其內(nèi)外溫度梯度就愈大，內(nèi)部的熱傳導(dǎo)不能平衡微波所產(chǎn)生的溫差，使溫度梯度達到不能接受的水平。

因此，一般應(yīng)預(yù)先把物料處理到較小的粒狀或片狀以提高干燥的效果。粉末狀產(chǎn)品在微波干燥時具有其獨特性。當(dāng)它們被堆積在一起時不應(yīng)看成是許多小顆粒，而是一個整體，需要特別注意料層的內(nèi)外溫差。一般當(dāng)物料以較大的形式出現(xiàn)時，需在物料接近減速干燥期時，降低微波功率，從而有效減少其內(nèi)外溫差，缺點是延長了干燥時間。

微波有對物質(zhì)選擇性加熱的特性。水是分子極性非常強的物質(zhì)，較易受到微波作用而發(fā)熱，因此含水量愈高的物質(zhì)，愈容易吸收微波，發(fā)熱也愈快；當(dāng)水分含量降低，其吸收微波的能力也相應(yīng)降低。

一般在干燥前期，物料中水分含量較高，微波功率對干燥效果的影響高些，可采用連續(xù)微波加熱，這時大部分微波能被水吸收，水分迅速遷移和蒸發(fā)；在等速和減速干燥期間，隨著水分的減少，需要的微波能也少，可采用脈沖間隙式微波加熱。

微波真空干燥時間的選擇十分重要，也受到許多因素的影響。以菠蘿漿為原料研究真空微波干燥菠蘿粉過程中微波時間對干燥效果的影響，得到如下結(jié)果。在98.2~99.2KPa的真空度下，在干燥初期物料的濕基含水率變化很小，這是由于物料內(nèi)部的水分子還沒有充分吸收大量的微波能，熱源不充足造成的；隨著干燥的繼續(xù)進行，物料內(nèi)部的極性分子震動加劇，更多的能量轉(zhuǎn)化為熱量，促進水分子的運動，物料的水分含量變化很大。

在微波真空干燥后期，物料內(nèi)部逐漸形成疏松多孔狀，其內(nèi)部的導(dǎo)熱性開始減弱，水分含量也趨于穩(wěn)定。此外，干燥時間還受到對成品含水率的要求的影響。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，干燥時間需相應(yīng)地延長。