微波干燥设备的加热原理、杀菌机理、及其特点

微波干燥设备加热的原理 　　微波干燥设备微波是频率在300兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。 　　微波杀菌的机理 　　微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡。微波对细菌的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细菌结构功能絮乱，生长发育受到抑制而死亡。此外，决定细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），是由若干氢键松驰、断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体 嘁畸变，甚至断裂。 　　微波加热主要特点 　　1、 加热迅速 　　微波干燥设备加热与传统加热方式完全不同。它是使被加热物料本身成为发热体，不需要热传导的过程。因此，尽管是热传导性较差的物料，也可以在极短的时间内达到加热温度。 　　2、 加热均匀 　　无论物体各部位形状如何，微波加热均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。所以加热均匀性好，不会出现外焦内生的现象。 　　3、 节能高效 　　由于含有水分的物质容易吸收微波而发热，因此除少量的传输损耗外，几乎无其它损耗。故热效率高、节能。它比红外加热节能1/3以上。 　　4、 防霉、杀菌、保鲜 　　微波加热具有热效应和生物效应，能在较低温度温度下灭菌和防霉。由于加热速度快、时间短，能最大限度地保存物料的活性和食物中的维生素、原有的色泽和营养成份。 　　5、 工艺先进 　　只要控制微波功率即可实现立即加热和终止。应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热.工艺规范的可编程自动化控制。 　　6、 安全无害 　　由于微波能是控制在金属制成的加热室内和波导管中工作，所以微波泄漏极少，没有放射线危害及有害气体排放，不产生余热和粉尘污染，既不污染食物，也不污染环境。 · 行业聚焦： 一：生产工艺流程   洗瓶烘干———罐装———封盖———微波杀菌———清洗———表干套膜———贴标包装   先封盖后杀菌，在罐类食品中是一项重大的突破。经我司科研人员反复研究，不断实验，现已在剁辣椒行业中得到很好的推广，避免了食品在封盖后的二次细菌感染。从而大大缩短了时间，提高了工作效率。     二：微波杀菌的特点 1：杀菌时间短： 一般情况，大肠杆菌和常见的微生物用微波加热6分钟。加热到中心温度60—68℃就能杀死 。比传统的高温消毒，巴士灭菌迅速，彻底。 2：灭菌效果好  干燥工序是中药固体制剂生产中一道重要工序，对药品的各种质量指标有直接的影响，是药品生产过程关键的质量控制工序。不同的剂型、不同规格的产品需要根据其特点选择干燥设备，选用FG-200型沸腾干燥机对水泛丸、水蜜丸进行干燥工序的生产，经过一年多的使用，发现该设备具有以下特点：①特别适合于干燥直径4mm以下的中药小丸。②物料受热均匀，干燥的时间短，无结块、裂丸，能较好保持丸形外观。③干燥后的药丸崩解时限合格率高（达98%以上），不破坏药品的有效成分。④与药品直接接触部位多为圆形结构，无死角，易清洗，符合GMP要求。⑤采用人机操作界面，操作控制可视化、图形微粉干燥机的工作原理与旋转闪蒸干燥机基本相同，都是利用旋转气流与物料颗粒间产生很大的相对运动，从而强化传热传质的原理来完成物料的干燥。 　　微粉干燥机和旋转闪蒸干燥机的干燥室基本相同。不同点在于由于进风方式不同，所以筒体的进风段不同。微粉干燥机不需要复杂的进风蜗壳和分配器。 　　微粉干燥机的工艺流程与旋转闪蒸干燥机相似。 　　旋转闪蒸干燥机一般采用皮带立式传动，微粉干燥机的传动装置固定在整体型的机架上，罐装茶饮料的品质检测主要有感官、理化和微生物3项指标，感官指标为色、香、味及澄清度；理化指标针对不同品种，有pH值、糖度、色差（或透光率）、常规指标（茶多酚、氨基酸、咖啡碱）等；微生物指标与其他饮料相同，为细菌总数、大肠菌群和致病菌3项。影响罐装茶饮料品质指标的主要因素为辅材料（水、茶叶及其他添加剂）、提取条件、调配工序、过滤方式和灭菌条件等。 　　辅助材料罐装茶饮料中的主体———茶汤（茶浸出液）由90％以上的水和茶叶中的可溶性物质组成，所以水质的优劣是关系到最终茶饮料品质的重要因素，而茶叶则是茶饮料品质形成的物质的基础。对调味型茶饮料来说合适的糖酸比和香型，是吸引消费者的重要因素，这主粘度适中的料液的雾化效果最好。 　　图4  脉动频率100 Hz、流量35L/h雾滴粒度重量分布图 　　3 结语 　　本文从雾滴的Sauter平均直径和粒度重量分布两个方面，分别进行了料液流量、脉动气流频率和料液粘度对雾化效果影响的试验研究。试验结果表明，这三个影响因素对脉动气流雾化效果都有较大的影响，脉动气流频率越大、料液流量越小和料液粘度适中时雾化效果最好；本试验条件下采用脉动气流雾化得到的雾滴的Sauter平均直径在50～100µm之间，粒度重量分布均匀，应用前景广阔。进一步的研究将通过理论与试验相结合的方式，对脉动气流的雾化机理进行探索。

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