食品微波冷冻干燥技术的研究进展

介绍了微波冷冻干燥技术的原理,综述了微波冷冻干燥技术发展的历程及其应用和研究情况,进一步促进该技术从实验室研究走向工业应用领域。     

构建微波冷冻干燥质扩散系数的一种新方法

针对现有微波冷冻干燥模型中必须依靠实验以确定扩散系数的问题．提出一种构建扩散系的新方法。根据毛细管低压气体输运理论，利用物料本身的细微结构、气体分子平均自由程、气体状态参数和气体物性参数来构建扩散系数，在此基础上建立微波冷冻干燥模型。并结合牛肉的微波冷冻干燥行模型可靠性分析。结果表明，新建模型能够很好地描述微波冷冻干燥过程温度场的变化及其特征．升过程干燥曲线的理论值与实验值之间的相对误差小于10％。     

冰晶尺寸及其对微波辅助冷冻干燥的影响

Freeze drying of an aqueous solution would result in the non-uniform distribution of solute concentration.Because ice is almost transparent to microwave, therefore such a non-uniform distribution may affect the microwave assisted freeze drying. The direct observation of the ice crystals formed under microscope reveals that the ice crystal sizes formed from de-ionized water depend on the cooling rate with fast cooling rate giving smaller ice crystals as expected. Once there is a sufficient amount of solute mixed with the de-ionized water, for example the reactive red,the size and its distribution are not very much dependent on either cooling rate or the final temperature provided there is sufficient time of cooling and the final temperature is not too low. The size of ice crystals formed within the solution of reactive red is usually below 100μm with a freezing rate of 1℃·min^-1 for a droplet of the size of less than 1 mm. A simplified simulation indicates that such a small ice crystal would not cause a significant non-uniform distribution of temperature for microwave assisted freeze drying. When the ice crystal size is larger than 5 mm, heat conduction from the solute concentrated region to the ice region mav need to be considered.     

初始饱和度对微波冷冻干燥过程传热传质的影响

以非饱和含湿牛肉为例,进行了微波冷冻干燥实验研究。获得了干燥时间与物料初始饱和度近似成正比的结论。与升华面模型的计算结果比较表明,升华冷凝模型更符合实验规律,证实了非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥时升华冷凝区的存在。     

真空冷冻干燥机制品搁板制冷的优化

制品搁板是真空冷冻干燥机最主要的部件之一。它承担制品的预冷和加热升华等冷冻干燥的主要功能。搁板温度与放置其上的制品温度有直接的关系。搁板的加热主要依靠电加热装置实现。搁板的预冷则主要依靠制冷机组制冷来实现。随着制冷工况的变化,机组制冷量会有很大的变化,所以较难实现比较恒定的降温速率、很低的温度及高精度控制。介绍了搁板制冷的优化方案：1．搁板最低制冷温度的优化;2．搁板降温速率的优化;3．搁板温度精度的控制。通过上述优化,制品品质得到了大幅度提升,用户可以得到满意的优质冻干制品。     

介电材料辅助的微波冷冻干燥的实验研究

设计、加工和装配了一套实验室规模的微波冷冻干燥装置,旨在实验验证介电材料对微波冷冻干燥液体物料的强化作用。介电材料用烧结的碳化硅(SiC),石英玻璃作为介电材料的参照物;甘露醇,一种典型的药物赋形剂被选为待干溶液中的溶质。实验结果表明使用介电材料可以有效地强化微波冷冻干燥过程。与传统冷冻干燥相比干燥速率大大加快,在试验条件下干燥时间可以节省20%。微波加热逐渐生效并且主要体现在干燥过程的后半部分。当溶液中的固含量很低或者固体物质具有很小的介电损耗因子时,如果不用介电材料,微波加热的效果不明显。     

介电物质对微波冷冻干燥影响的理论研究（一）

根据Luikov法建立了一个介电物质强化的微波冷冻干燥质、热传递数学模型，以考察介电物质对微波冷冻干燥的影响。该模型采用更具有实际意义的柱坐标系，考虑了非饱和多孔冰区内的升华一凝华现象。干燥过程存在两个移动边界。     

介电物质对微波冷冻干燥影响的理论研究（二）

用有限差分方法计算的数值求解一个微波冷冻干燥质、热传递数学模型，以考察介电物质对微波冷冻干燥的影响。被干燥物料水溶液的溶质选用乳糖(Lactose)——一种典型的药物赋形荆。介电物质为烧结的碳化硅(SiC)。数值计算结果表明，介电物质能够有效地强化微波冷冻干燥过程，干燥时间大为缩短。在典型操作条件下，干燥时间为179．1min，比普通微波冷冻干燥节省43.4％。通过考察温度、冰饱和度、蒸汽质量浓度和压力分布，分析传质传热机理，确定了干燥速率控制因素。     

冷冻干燥过程的数学模型及影响因素的研究

Based on the experiments on freeze-drying carrot and potato slabs, the effects of some parameters, such as heating temperature and pressure on the freeze-drying process are examined. A simple model of freeze-drying is established to predict drying time and the mass variations of materials during the drying. The experimental results agree well with those calculated by the model.     

吸波材料辅助的初始非饱和物料微波冷冻干燥

为了强化冷冻干燥过程,制备咖啡溶液的初始饱和与非饱和2种冷冻样品,分别使用石英与碳化硅底盘进行常规和微波冷冻干燥实验,同时采用电阻法测定溶液的共晶温度.结果表明,在温度为25℃、压力为22 Pa时采用石英底盘,初始非饱和物料冷冻干燥时间比饱和物料缩短了14.9％,适当提高操作温度可以强化冷冻干燥过程.在25℃、22 P...     

冻干技术的几个热点问题

从近两年参评国家自然科学基金的情况,平时为杂志评审文章的情况来看,当前主要有三个热点问题:一是生物材料冷冻干燥过程的传热传质,这是近几年来常胜不衰的老问题;二是冻干过程出现的理论问题,例如塌陷温度、玻璃态转化温度等;三是冻干技术与其它干燥方法的结合问题。本文将对这几个问题扩展开讨论,并分析创新点的选取与产生问题。     

非平衡等离子体合成氨研究综述

非平衡等离子体技术是一种能有效降低反应压力和温度的新型合成氨方法。综述了非平衡等离子体合成氨技术的研究历程,包括在低压下采用微波、射频或交、直流高压激发辉光放电和常压下采用介质阻挡放电产生非平衡等离子体进行合成氨研究。此外,针对目前国内外研究现状,对常压介质阻挡放电等离子体合成氨发展方向进行了展望。     

微波萃取技术应用及其研究进展

微波萃取技术作为一种新的萃取分离技术,为样品预处理方法带来了许多新的思维,已受到国内外许多行业科研工作者的广泛关注,具有很大的发展潜力和应用前景。文章综述了最近几年的微波萃取技术发展及其应用。     

微波技术在分析化学中的应用进展

介绍了微波加热的机理和特点,综述了微波技术在分析化学中的应用,展望了微波技术的前景,提出了微波技术在分析化学中的发展方向和建议。     

特种陶瓷的微波烧结技术及研究进展

本文介绍了微波烧结技术的原理及特点,全面综述了微波烧结特种陶瓷的研究现状,并展望了微波烧结技术应用于特种陶瓷的发展趋势。     

微波萃取技术

介绍了一种新型的萃取方法——微波萃取及所用的试剂、设备和反应条件。通过与超声波法和索氏提取法的比较。发现微波萃取不仅有较高的回收率而且精度也很好。微波萃取具有操作时间短、溶剂量少、易于回收和自动控制水平高的特点。     

微波萃取技术及其应用

微波萃取技术作为一种新型高效的萃取技术,是近年来的研究热门课题。微波可以穿透萃取介质,直接加热物料,能缩短萃取时间和提高萃取效率。本文对近年的微波萃取技术以及其研究做了综述,介绍了微波萃取的特点、主要影响因素及其应用。     

煤炭微波脱硫技术研究进展

对近年来国内外煤炭微波脱硫技术的研究进行了评述．认为微波以特殊的加热形式,能对煤炭中的特定物质进行选择性加热,对煤炭脱硫过程有强化作用,提高了脱硫效率。指出,应从煤炭介电性质、除了2．45GHz的其他波段微波对煤炭的影响、含硫气体析出造成环境污染影响等方面更深入地进行研究。     

陶瓷微波烧结技术研究进展

综述了近年来用微波方法烧结陶瓷在机理和应用上的进展,阐明了微波促进陶瓷体特别是在多元系统中烧结的原理,列举了近几年来微波烧结提高陶瓷性能的实例,指出了微波烧结陶瓷技术的发展前景.     

关于微波原理及微波发展现状的探讨

从微波目前的冶金运用前景出发,对微波的形成到传输过程以及微波设备的构件、作用原理进行了详细的描述,此外对微波的现在的发展前景做了展望,并讨论了一些微波技术目前所存在的问题。