水产百科

二、微波真空干燥的特性

2023-02-19

微波真空干燥是一种快速、高效的脱水方法,与传统干燥方法得到的产品 相比,其干燥的产品性质独特,且产品质量高。

1. 干燥速率

食品物料的干燥速率是由食品内部的热量传递和水分从食品到外界环境的 质量传递这两者间的相对速率和相互作用决定的。微波加热可以在被干燥物料 的内部产生热量,食品中的水吸收热量后在原位置蒸发并以水蒸气的形式向表 面扩散。一旦温度达到了食品中溶液的沸点,在食品内部形成的压力差就会推 动蒸汽向表面扩散。因此,在微波真空干燥过程中,水分由内层向外层的迁移 速度很快,特别是在物料的后续干燥阶段,优势更为明显。

微波真空干燥速度比热风和冷冻干燥快很多。影响微波真空干燥速率的因 素有微波强度、真空度和物料的形状及大小等。微波的有效功率和食品的介电 特性,决定微波能转化为热能的效率,因此直接影响微波真空干燥过程的干燥 速率。但微波强度过高会在腔体内产生电弧和放电现象。真空度也能影响干燥 速率,真空度越高,水的沸点温度越低,物料中水蒸气的扩散驱动力越大,干 燥速率越快。但在微波真空干燥时,并不是真空度越高越好,真空度增高,能 耗加大,干燥成本增加,而且会产生击穿放电现象。食品的形状是影响微波加 热的关键因素,比较理想的形状是球形、柱形、粒状、片状和环形等,干燥前 预先把物料进行处理可以达到改进干燥的效果。

2. 产品品质

与热风干燥相比,微波真空干燥产品的色、香、味、营养素、热敏性和易 氧化的生物活性组分能得到更好的保留,这归因于微波真空干燥过程的低温、 干燥速率快和低氧条件。微波真空干燥食品的功能成分保留率高使其与传统干 燥方式相比有巨大的优势。

微波真空干燥的产品具有良好的复水性,这归因于干燥过程中的膨化效 应、无表面硬化和干燥温度低。在微波真空干燥过程中,水分蒸发所产生的膨 胀力能在干制品内部形成蜂窝状结构,同时由于食品内部的水分蒸汽压力明显 高于腔体压力,由此产生的压力差能够阻止水分蒸发后导致的结构塌陷。表面 硬化被认为是影响复水率的一大障碍,而在微波真空干燥过程中这一现象能够 得以消除或极大减少。因为物料内的水被认为是在原处蒸发,以水蒸气的方式 向外扩散,这样由内向外的溶质迁移会很小,也就不会导致表面硬化的出现。 微波真空干燥的复水性介于冷冻干燥和热风干燥产品之间,通过电子扫描电镜 观察发现,微波真空和冷冻干燥的样品具有相似的结构

微波真空干燥可赋予食品酥脆的口感,有别于冷冻干燥产品的富有弹性和 热风干燥产品的坚硬。脆性的产生可能与微波真空干燥赋予食品的多孔结构和 膨化性有关。

3. 能耗

微波真空干燥的操作费用和能耗费用比热风干燥要稍高一些。在生产量相 同的前提下,微波真空干燥所需的投资费用相对较高,但其能量消耗却比气流 干燥要低。最经济的方法是热风与微波真空联合干燥,前期用热风干燥除掉自 由水和轻度结合水,后期用微波真空干燥除去最后的紧密结合水。通过减小微 波强度、降低腔体压力和采用间歇微波干燥等都可以提高微波真空干燥的热能 利用率和干燥效率。