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微波是指频率在300兆赫兹到300千兆赫兹的电磁波。介质物料由极性分子(水分子)和非极性分子组成,在电磁场作用下,这些极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向。在高频电磁场的作用下,这些取向按交变电磁场的变化而变化,这一过程致使分子的运动和相互磨擦效应(在2054兆赫兹电磁场作用下,水分子每秒钟可作24亿五千万次的位移),从而产生热量。此时交变电磁场的场能转化为介质内的热动能,使介质温度不断升高。
微波加热是使被加热物体本身成为发热体,称之为整体加热方式,不需要热传导的过程,因此能在干燥是粮食产后处理最重要的环节之一,通过干燥将粮食水分降低到安全水分以下是确保储粮安全的首要条件。同时,干燥作业是否得当,也直接影响着粮食的等级、加工质量和食用品质,进而影响到粮农和粮食流通企业的经济效益和人们的生活质量。 自上世纪九十年代以来,我国利用世界银行贷款和国债资金加快了粮食干燥设施建设。据最新统计,国有粮库共配备干燥设施4647套,总干燥能力已达到3.9万吨/小时,每年可干燥粮食4492万吨。其中大型设备主要集中在东北三省一区,形成了近3000万吨/年的干燥能力,基本解决了该地区高水分粮干燥能力不足的问题。 但从全国范围看,我国粮食干燥仍存在的许多突出矛盾:粮食现在应用于我国保健食品开发的造粒技术已具有一定水平,设备规模基本可满足颗粒化要求。造粒技术在应用过程中创造出多种不同的造粒方法。主要方法包括搅拌造粒法、沸腾造粒法、喷雾干燥造粒法、喷雾和分散迷雾法等方法。具体介绍如下: ■搅拌造粒法 搅拌法造粒是将某种液体或粘结剂渗入固态细粉末中并适当地搅拌,使液体和固态细粉末相互密切接触,产生粘结力而形成团粒。最常用的搅拌方法是通过圆盘、锥形或筒形转鼓回转时的翻动、滚动以及帘式垂落运动来完成。根据成型方式又可分为滚动团粒、混合团粒及粉末成团。典型的设备有造粒鼓、斜盘造粒机、锥鼓造粒机、盘式造粒机、滚筒造粒机、捏合机、鼓式混料机、粉末掺合机质,干燥机排除的废气也全部是水蒸汽,所以干燥过程中只有一种气态成分存在,因此传质阻力非常小。同时排除的废气温度保持在100℃以上,所以回收比较容易,可利用冷凝、压缩等方法回收蒸汽的潜热再加以利用,因而热效率高。另外,由于水蒸汽的热容量要比空气大1倍,干燥介质的消耗量明显减少,故单位能耗低。过热干燥技术有很多优点:传热系数大、传质阻力小、蒸汽用量少、无爆炸和失火的危险、有利于保护环境、灭菌消毒的作用等等。但过热蒸汽干燥也有一定的应用范围,对热敏性物料则此干燥方法不适宜,若回收不利则节能效果将受到极大影响,另外其成本也相对较高。在饲料工业中,过热蒸汽干燥技术可以应用在酒糟、牧草、鱼骨和鱼肉等方面。
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