眾所周知，干燥技術(shù)是食品儲(chǔ)藏和改善品質(zhì)必不可缺的單元操作之一，人類有史以來一直利用的食品加工技術(shù)。 干燥方法包括最原始的自然干燥法以及利用外來熱量的熱風(fēng)干燥法、噴霧干燥法、薄膜干燥法及冷凍干燥法等多種方法。近年來，為了提高干燥作業(yè)的質(zhì)量和效率，還研究開發(fā)成功組合利用真空和加壓處理的各種新型干燥裝置，使食品干燥技術(shù)進(jìn)入了最新的發(fā)展階段。 ■自然干燥是在食品加工歷史中有很長的一段時(shí)期內(nèi)得到利用的技術(shù)，可以說一直沿用到方便食品，干燥技術(shù)取得新發(fā)展時(shí)期為止。不過至今仍然為某種特殊地區(qū)的食品加工業(yè)需求，還能得到利用。 ■在方便食品制造過程中主要應(yīng)用的是噴霧干燥、凍結(jié)干燥和滾筒干燥三大技術(shù)。 ■目前在食品領(lǐng)域利用的比較新的干燥技術(shù)還有真空傳送帶式干燥、真空脫水干燥、微波和遠(yuǎn)紅外干燥、流動(dòng)層造粒干燥等。 ■關(guān)于干燥裝置的發(fā)展動(dòng)向，同其他食品加工技術(shù)一樣正在向探索節(jié)能、省地以及講究衛(wèi)生安全和適應(yīng)環(huán)境保護(hù)要求，并能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)要求的方向發(fā)展。 特別是近年來出現(xiàn)的某些新的發(fā)展動(dòng)向，如日本的食品加工企業(yè)漸漸將原料處理的基地轉(zhuǎn)移到我國的東南亞地區(qū)，而其國內(nèi)的大公司將研究開發(fā)高附加值的功能性食品和新材料作為尋求新發(fā)展的課題，于是出現(xiàn)了追求這些新目標(biāo)的高品質(zhì)干燥裝置研究開發(fā)和生產(chǎn)。 ■食品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的是無損于食品風(fēng)味、不易引起變色和變質(zhì)的噴霧干燥，冷凍真空干燥和真空皮帶式干燥等高品質(zhì)干燥技術(shù)。另一方面由于凍結(jié)和真空操作的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用很高，考慮到產(chǎn)品品質(zhì)和成本費(fèi)用，最終的品質(zhì)低下為妥協(xié)點(diǎn)，不得不轉(zhuǎn)用滾筒干燥或其他干燥方法。 此外，也有再同冷凍真空干燥產(chǎn)品混合使用變通方法的。 不過無論如何，由于高品質(zhì)干燥方法的生產(chǎn)成本過高，往往必須對(duì)含有高水分的食品材料采取先進(jìn)行濃縮處理，除去部分水分的前處理方法，以減少成本費(fèi)用。尤其是液態(tài)物料，通過采取濃縮—干燥等單元操作組合可最終達(dá)到降低或除去水分的目的?，F(xiàn)在，將干燥—造粒、干燥—粉碎、混合—干燥等單元操作復(fù)配組合，以便更有效地制造所需產(chǎn)品，即被稱之為工藝過程復(fù)合化的新系統(tǒng)正在增加。 在各種干燥裝置中，也有將原料滯留時(shí)間明顯短的裝置與滯留時(shí)間長的裝置組合起來以及將液態(tài)原料或漿狀態(tài)原料等分別采用二次干燥機(jī)組，并組成一體生產(chǎn)粉狀制品的新趨勢(shì)。尤其是在成品為低水分含量時(shí)，之所以需要考慮采用復(fù)合法干燥的原因是：采用單一的干燥裝置時(shí)，干燥裝置必須很龐大，排氣溫度也很當(dāng)高，排風(fēng)量也很大。不僅僅有將兩種干燥機(jī)組合利用的新傾向，而且由于不同最終制品質(zhì)量要求上的需要，也有將干燥裝置與其他單元操作組合連用的新趨勢(shì)。 單元操作復(fù)合化的優(yōu)點(diǎn)如下：可防止用單一機(jī)器從原料到成品的過程中容易產(chǎn)生的污染和混入異物；減少發(fā)熱量，降低制品生產(chǎn)成本；設(shè)備小型化，結(jié)構(gòu)緊湊化，價(jià)格也降低；達(dá)到省力化的目標(biāo)。 近年來，通過單元操作復(fù)合化的發(fā)展，小型干燥裝置的研究開發(fā)和生產(chǎn)取得了飛躍的發(fā)展和進(jìn)步?，F(xiàn)在，小型干燥機(jī)不僅能供研究開發(fā)新產(chǎn)品使用，而且中小規(guī)模的食品工廠也可以作為實(shí)際生產(chǎn)中使用的機(jī)器廣為利用。 === 食品的干燥技術(shù) 食品干燥的主要目的，是保護(hù)生鮮食品免遭腐敗。干燥的結(jié)果，又帶來搬運(yùn)方便，容易吃這些好處，并且有時(shí)候還會(huì)增加美味，也有產(chǎn)生不同的香味的。例如，把柿子制成柿餅，又增了甜味和獨(dú)特的吃頭?？墒侨绻氚迅稍锪说氖称?，再度恢復(fù)水分，用歷來的干燥法是難以還原的。為此，不去考慮用歷來的干燥法使之返回原來狀態(tài)，而更多地看到生產(chǎn)出別的加工食品來。無怪乎象掛面、通心粉、淀粉那樣原料食品，就是盡量抑制變化制造出來的干燥食品。 干燥方法有以列幾種： 1、加熱干燥 2、真空干燥 3、噴霧干燥 4、凍結(jié)干燥 5、其它干燥 一、加熱干燥 靠熱源使空氣加熱，通過此熱空氣使之干燥，有將從燃料出來的火和煙，直接導(dǎo)入干燥器內(nèi)，使之干燥的直接加熱式與將熱導(dǎo)入空氣加熱機(jī)，靠加熱了的空氣使之干燥的間接加熱式。還有將加熱板加熱，在這上將材料壓住使之干燥的熱板加熱式。 箱型熱風(fēng)干燥機(jī)是最普通的東西，從干燥室的外邊送來熱風(fēng)使之干燥的。用在香蕈、茶葉上。熱風(fēng)溫度因?qū)ο蠖鴮?dǎo)、例如，茶70-130℃，香蕈60℃左右。此外，還有向隧道狀的干燥機(jī)內(nèi)送進(jìn)熱風(fēng)。比箱型干燥機(jī)的熱效率高，用在蔬菜、水果、淀粉等的干燥上。還有，回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)，是具有不陡的傾斜的干燥圓筒回轉(zhuǎn)，從上部添入材料后，邊干燥邊從下部出來。可以連續(xù)處理。用在砂糖、葡萄糖、糕點(diǎn)等的干燥上，另外還有，轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)，用的是把表面磨光了的金屬性汽油筒，把它水平放著，將一半左右浸泡在液體內(nèi)，使之靜靜地回轉(zhuǎn)，靠著汽油筒內(nèi)的熱，使液體干燥成為薄膜狀。將薄膜扒出來，汽油筒繼續(xù)在液內(nèi)回轉(zhuǎn)。再進(jìn)行下次的干燥。 二、真空干燥 適于加熱后容易變化的東西的干燥上，用于香料、果實(shí)、蔬菜的干燥上，靠著干燥機(jī)內(nèi)是真空狀態(tài)，所以即使是低溫，水分也能急速排除，熱效率也好，據(jù)說使用大型機(jī)時(shí)，費(fèi)用并不比熱風(fēng)干燥貴。 三、噴霧干燥 液體材料或固形物在液體非常細(xì)碎分散的情況下，使之干燥時(shí)用的。將液體噴入熱氣中時(shí)，液體變成細(xì)小的微粒子，因表面積增大，熱交換便迅速進(jìn)行，瞬間便可使之干燥。此干燥法因干燥時(shí)間短，所以能夠抑制食品中成分的變質(zhì)并將其制成粉末。 四、凍結(jié)干燥 此法是將準(zhǔn)備干燥的食品，事先用-30℃—-40℃凍結(jié)之后，把它放在高真空之中，將食品中生成的冰，以直接蒸氣的形式除掉，這樣進(jìn)行干燥的。此方法的好處是：1、因原料是以低溫保存著的，所以能夠防止因熱的變質(zhì)，能夠抑止食品的色、味、香、維生素類等的變化；2、原料的狀態(tài)，干燥后也能保持；3、向干燥品加入涼水或溫水，很容易恢復(fù)到原來狀態(tài)，多用在快餐食品的蔬菜類上，最近用在袋裝雞蛋掛面等的“菜碼兒”上。 五、其他干燥 加壓干燥是在能夠加熱、加壓的密閉容器中，放入谷類、半干燥的水果、蔬菜等密封起來，從外部加熱，達(dá)到一定壓力、溫度時(shí)，打開蓋，使之返回大氣中，借此來使食品膨脹、干燥的，膨化食品便是一例。最近在美國早餐用谷物上也是常見的。在我國，古來就將不易干燥的食品先凍結(jié)起來，保存一個(gè)時(shí)期以后，再解凍、脫水、干燥的方法。凍豆腐、淀粉、綠豆粉等便是。脫水之后，干燥時(shí)，即使是普通的加熱干燥也能作好，并不會(huì)引起角質(zhì)化。 冷凍干燥機(jī)的工作原理 冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程. 冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱作凍干（lyophilization）。 物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在最大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。 冷凍干燥機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份（冰）直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉凍結(jié)，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 本設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實(shí)現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機(jī)組，并可實(shí)現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。 對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快，殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品，對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較全面的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個(gè)分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 閃蒸干燥的原理工作原理：熱風(fēng)從干燥機(jī)底部的旋流器沿切線方向進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)，并產(chǎn)生高速回旋的上升氣流；待干燥的物料由加料器輸送至干燥室內(nèi)，并在高速回旋氣流的和底部攪拌器的共同作用下，團(tuán)塊狀物料被不斷破碎、分散、沸騰和干燥。干燥合格的物料被氣流從干燥機(jī)上部出口帶出，經(jīng)捕集后得到干燥成品；顆粒太大或濕度較高的物料被設(shè)置在干燥室上部的分級(jí)堰板阻攔，而在干燥室內(nèi)繼續(xù)得到進(jìn)一步干燥，直至被氣流帶出。 噴霧干燥原理在一種帶有干燥腔并在干燥腔底部有保持在多孔板(9,21)上的流化床的噴霧干燥設(shè)備中，借助于一個(gè)隔離構(gòu)件(12,24)將流化層分成兩個(gè)區(qū)(13,14和22,23)，其中來自噴射干燥腔的顆粒只供給一個(gè)區(qū)，而第二區(qū)基本上只由第一區(qū)供給顆粒，第二區(qū)被設(shè)計(jì)為處理以一種基本上不回混的流動(dòng)流過該區(qū)的顆粒。該設(shè)備無需經(jīng)后處理就可生產(chǎn)出大致無塵的產(chǎn)品，而且顆粒尺寸分布、潮濕的程度和表面處理均符合要求。此外還能提高能量的利用率。 *************************影響干燥速率的因素 影響干燥速率的因素有，傳熱速率、外擴(kuò)散速率、內(nèi)擴(kuò)散速率。 （一）加快傳熱速率 為加快傳熱速率，應(yīng)做到：①提高干燥介質(zhì)溫度，如提高干燥窯中的熱氣體溫度，增加熱風(fēng)爐等，但不能使坯體表面溫度升高太快，避免開裂，②增加傳熱面積：如改單面干燥為雙面干燥，分層碼坯或減少碼坯層數(shù)，增加于與熱氣體接觸面，③提高對(duì)流傳熱系數(shù)。 （二）提高外擴(kuò)散速率當(dāng)干燥處于等速干燥階段時(shí)，外擴(kuò)散阻力成為左右整個(gè)干燥速率的主要矛盾，因此降低外擴(kuò)散阻力，提高外擴(kuò)散速率，對(duì)縮短整個(gè)干燥周期影響最大。外擴(kuò)散阻力主要發(fā)生在邊界層里，因此應(yīng)做到：①增大介質(zhì)流速，減薄邊界層厚度等，提高對(duì)流傳熱系數(shù)。也可提高對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，利于提高干燥速度，②降低介質(zhì)的水蒸汽濃度，增加傳質(zhì)面積，亦可提高干燥速度。 （三）提高水分的內(nèi)擴(kuò)散速率 水分的內(nèi)擴(kuò)散速率是由濕擴(kuò)散和熱擴(kuò)散共同作用的。濕擴(kuò)散是物料中由于濕度梯度引起的水分移動(dòng)，熱擴(kuò)散是物理中存在溫度梯度而引起的水分移動(dòng)。要提高內(nèi)擴(kuò)散速率應(yīng)做到：①使熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散方向一致，即設(shè)法使物料中心溫度高于表面溫度，如遠(yuǎn)紅外加熱、微波加熱方式，②當(dāng)熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散方向一致時(shí)，強(qiáng)化傳熱，提高物料中的溫度梯度，當(dāng)兩者相反時(shí)，加強(qiáng)溫度梯度雖然擴(kuò)大了熱擴(kuò)散的阻力，但可以增強(qiáng)傳熱，物料溫度提高，濕擴(kuò)散得以增加，故能加快干燥，③減薄坯體厚度，變單面干燥為雙面干燥，④降低介質(zhì)的總壓力，有利子提高濕擴(kuò)散系數(shù)，從而提高濕擴(kuò)散速率，⑤其他坯體性質(zhì)和形狀等方面的因素。 干燥技術(shù)分類 按干燥制度是否進(jìn)行控制可分為，自然干燥和人工干燥，由于人工干燥是人為控制干燥過程，所以又稱為強(qiáng)制干燥。 按干燥方法不同進(jìn)行分類，可分為： ①對(duì)流干燥，其特點(diǎn)是利用氣體作為干燥介質(zhì)，以一定的速度吹拂坯體表面，使坯體得以干燥。 ②輻射干燥，其特點(diǎn)是利用紅外線、微波等電磁波的輻射能，照射被干燥的坯體使其得以干燥。 ③真空干燥，這是一種在真空（負(fù)壓）下干燥坯體的方法。坯體不需要升溫，但需利用抽氣設(shè)備產(chǎn)生一定的負(fù)壓，因此系統(tǒng)需要密閉，難以連續(xù)生產(chǎn)。 ④聯(lián)合干燥，其特點(diǎn)是綜合利用兩種以上干燥方法發(fā)揮它們各自的特長，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，往往可以得到更理想的干燥效果。 還有一些干燥方法，按干燥制度是否連續(xù)分為間歇式干燥器和連續(xù)式干燥器。連續(xù)式干燥器又可按干燥介質(zhì)與坯體的運(yùn)動(dòng)方向不同分為順流、逆流和混流：按干燥器的外形不同分為室式干燥器、隧道式干燥器等。 熱風(fēng)快速干燥 快速干燥就是干燥氣氛按坯體的不同及坯體干燥程度而變化，時(shí)刻保持最佳干燥氣氛，提高干燥速度。溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)快速干燥室具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，①空間小，參數(shù)調(diào)整時(shí)響應(yīng)快，精確度高；②可以根據(jù)坯體的情況，設(shè)定不同的干燥曲線；③工控機(jī)控制，自動(dòng)化程度高，減少人為失誤的因素，坯體干燥合格率高。這一系統(tǒng)由房體結(jié)構(gòu)、熱風(fēng)爐、布風(fēng)系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)等六部分組成。 蒸汽快速干燥 這里討論的是蒸汽直接干燥，就是坯體出模后，沿軌道進(jìn)入末端封閉的干燥室中，關(guān)閉干燥室后將蒸汽沿頂部的管道直接進(jìn)入密封干燥室中，蒸汽在密室中膨脹降壓，濕蒸汽由密室底部的管道排出回收。它的最大的優(yōu)點(diǎn)是干燥快，正品率高。 工頻電干燥 就是將工頻電（50Hz）通過坯體，由于坯體的電阻作用使得整個(gè)坯體均勻升溫干燥，使達(dá)到了既升溫又無溫度梯度的目的。工頻電干燥的缺點(diǎn)是干燥前的準(zhǔn)備工作很麻煩，而且它只適合單件產(chǎn)品干燥。 遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù) 紅外輻射干燥技術(shù)越來越受到各行各業(yè)人們的重視，在食品干燥、煙草、木材、中草藥、紙板、汽車、自行車、金屬體烤漆等方面發(fā)揮很大作用。此外，遠(yuǎn)紅外干燥也被應(yīng)用于陶瓷干燥中。大部分物體吸收紅外線的波長范圍都在遠(yuǎn)紅外區(qū)，水和陶瓷坯體在遠(yuǎn)紅外區(qū)也有強(qiáng)的吸收峰，能夠強(qiáng)烈地吸收遠(yuǎn)紅外線，產(chǎn)主激烈的共振現(xiàn)象，使坯體迅速變熱而使之干燥。且遠(yuǎn)紅外對(duì)被照物體的穿透深度比近、中紅外深。因此采用遠(yuǎn)紅外干燥陶瓷更合理。遠(yuǎn)紅外干燥比一般的熱風(fēng)、電熱等加熱方法具有高效快干、節(jié)約能源、節(jié)省時(shí)間、使用方便、干燥均勻、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的優(yōu)良效果。 微波干燥技術(shù) 微波是指介于高頻與遠(yuǎn)紅外線之間的電磁波，波長為O.001—1m，頻率為300-300000MHz。微波干燥是用微波照射濕坯體，電磁場(chǎng)方向和大小隨時(shí)間作周期性變化使坯體內(nèi)極性水分子隨著交變的高頻電場(chǎng)變化，使分子產(chǎn)生劇烈的轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到坯體整體均勻升溫、干燥的目的[2、3、4]。微波的穿透能力比遠(yuǎn)紅外線大得多，而且頻率越小，微波的半功率深度越大。微波干燥的特點(diǎn)： （1）均勻快速，這是微波干燥的主要特點(diǎn)。由于微波具有較大的穿透能力，加熱時(shí)可使介質(zhì)內(nèi)部直接產(chǎn)生熱量。不管坯體的形狀如何復(fù)雜，加熱也是均勻快速的，這使得坯體脫水快，脫模均勻，變形小，不易產(chǎn)生裂紋。 （2）具有選擇性，微波加熱與物質(zhì)的本身性質(zhì)有關(guān)、在一定頻率的微波場(chǎng)中，水由于其介質(zhì)損耗比其它物料大，故水分比其它干物料的吸熱量大得多；同時(shí)由于微波加熱是表里同時(shí)進(jìn)行，內(nèi)部水份可以很快地被加熱并直接蒸發(fā)出來，這樣陶瓷坯體可以在很短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)加熱而脫模。 （3）熱效率高、反應(yīng)靈敏，由于熱量直接來自于干燥物料內(nèi)部，熱量在周圍介質(zhì)中的損耗極少，加上微波加熱腔本身不吸熱，不吸收微波，全部發(fā)射作用于坯體，熱效率高。 微波加熱設(shè)備主要由直流電源、微波管、連接波導(dǎo)、加熱器及冷卻系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成微波加熱器按照加熱物和微波場(chǎng)作用的形式可分為駐波場(chǎng)諧振加熱器、行波場(chǎng)波導(dǎo)加熱器、輻射型加熱器、慢波型加熱器等幾大類。 國際先進(jìn)的急速變溫干燥技術(shù)微波技術(shù)前景如何微波功率應(yīng)用處在一個(gè)關(guān)鍵的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即從一般的加熱干燥轉(zhuǎn)向高科技應(yīng)用。國內(nèi)已經(jīng)在微波等離子體、微波輔助催化化學(xué)反應(yīng)、微波處理材料和微波生物和生理效應(yīng)等方面取得了許多令人振奮的實(shí)驗(yàn)室科研成果。目前迫切需要將這些科研成果推向產(chǎn)業(yè)化，以使對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)生巨大的影響。 2、應(yīng)當(dāng)看到目前微波應(yīng)用發(fā)展在特定時(shí)代下，形成幾個(gè)方面問題： ●與國外設(shè)備相比穩(wěn)定性有差距。 ●制造工藝落后，難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。 ●與其他科技技術(shù)銜接不夠。 ●微波技術(shù)的新成果落入深閨，無法轉(zhuǎn)化，無法獲取應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。 成立微波應(yīng)用工程研究中心，注重深入的展開微波工程和各應(yīng)用學(xué)科穿插、結(jié)合，能找到微波規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律的明確會(huì)合點(diǎn)，發(fā)掘重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。具體的說，應(yīng)盡可能的找到傳統(tǒng)工藝流程和微波技術(shù)兼容的方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行新方向設(shè)備的研制，并逐步把成果推向產(chǎn)業(yè)化。 3、微波應(yīng)用從加熱干燥，轉(zhuǎn)向高科技應(yīng)用，已從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中暴露出許多問題，必須切實(shí)解決這些問題。 （1）即增加微波功率源的輸出穩(wěn)定性，強(qiáng)調(diào)功率的一致性，毫秒級(jí)調(diào)制手段和調(diào)制重復(fù)精度，研制超大功率的微波功率源。 （2）提高大功率微小傳輸元件，功率比例取樣元件的質(zhì)量。 （3）研究有效的傳感工藝參數(shù)方法和閉環(huán)控制方法。 （4）為適應(yīng)新的應(yīng)用發(fā)展方向必須研究多種應(yīng)用器設(shè)計(jì)方法，使應(yīng)用器的設(shè)計(jì)具有高度兼容性及適應(yīng)性。為逐步做到為各行業(yè)新方向中試設(shè)備的設(shè)計(jì)，具有將成功的單元技術(shù)，綜合積木化的過程，微波應(yīng)用工程研究中心必須加強(qiáng)這些設(shè)備單元的研制。 4、微波應(yīng)用工程研究中心，必須使自己具有快速組織中等規(guī)模試驗(yàn)的能力，以減少許多項(xiàng)目，長期停留在實(shí)驗(yàn)未能轉(zhuǎn)個(gè)向生產(chǎn)。因此微波應(yīng)用工程研究中心必須備有規(guī)模試驗(yàn)的能力，就可以使微波應(yīng)用工程研究中心在必要時(shí)可先住址組織規(guī)模實(shí)驗(yàn)，使超大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化工程設(shè)計(jì)更具有可靠性。 5、成立微波應(yīng)用工程研究中心最大意義是把大專院校、研究所、實(shí)驗(yàn)室的科研成果轉(zhuǎn)到產(chǎn)業(yè)化，起到橋梁作用，以克服目前長期許多只見開花，不見結(jié)果的局面。 二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)： 1、聯(lián)系磁控制管的生產(chǎn)單位，使其產(chǎn)品保持長壽命、高可靠、高效率協(xié)同方法，克服目前產(chǎn)品質(zhì)量降低不理想的局面，在此基礎(chǔ)上研究長壽命、高可靠、高穩(wěn)定度的微波功率源。研制成套大功率微波元件及應(yīng)用器設(shè)計(jì)方法，包括氣相、液相、固相處理。及真空干燥應(yīng)用器。研制高效、環(huán)保干燥設(shè)備、取代部分以蒸汽、油鍋爐為能源的干燥領(lǐng)域。研制多種傳感方法及閉環(huán)控制。 2、研究如下課題中等規(guī)模實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)業(yè)化的途徑： （1）微波等離子體方法制備鈉米、粉末技術(shù)，微波等離子體滅菌技術(shù)的研究，眼制內(nèi)窺鏡滅菌設(shè)備，手術(shù)材料的滅菌設(shè)備。 （2）研制微波石油高溫?zé)Y(jié)陶瓷和傳統(tǒng)方法相結(jié)合的生產(chǎn)設(shè)備，使燒結(jié)陶瓷的時(shí)間縮短到傳統(tǒng)電熱法的三分之一，并提高固相反應(yīng)，加快固相反映的質(zhì)量。 （3）研制微波石油破乳設(shè)備，使油包水的乳液脫水，達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；研制石油廢料及高凝石油微波裂解設(shè)備，使這些廢油、高凝油成為高質(zhì)量油。 （4）研制礦物的微波輔助熱解設(shè)備，以使該設(shè)備用有色金屬的硫化礦轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩慕饘俚难趸?，以解決云南有色金屬硫化礦的問題及含硫金礦的問題。這個(gè)方法可推廣用于含碳鐵礦球團(tuán)的微波加熱革新高爐煉鐵新工藝。 （5）系統(tǒng)研究微波輔助萃取技術(shù)，加快萃取速度，提高萃取質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上研制多種萃取技術(shù)，加快萃取速度，提高萃取質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上研制多種萃取設(shè)備。使在中藥、制藥、香料、化工行業(yè)中廣泛應(yīng)用。中藥制藥現(xiàn)代化是我國當(dāng)前的一個(gè)大課題，微波萃取比超臨界萃取更有優(yōu)越性。此外在制藥領(lǐng)域微波還可可以進(jìn)行濃縮、滅菌、干燥。 （6）系統(tǒng)研究低氣壓微波干燥技術(shù)，研究多種饋能方法，探討多種材料低溫脫水工藝，研制多種真空干燥設(shè)備。 三、近期目標(biāo) 明確實(shí)用方向就清楚了必須提高微波工程自身的基礎(chǔ)建設(shè)。通過微波應(yīng)用的具體項(xiàng)目，逐步的把科研成果較快的轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化。微波應(yīng)用市場(chǎng)的前景是非?？春?，目前有幾個(gè)意義很大的項(xiàng)目可以開展，因?yàn)槲覀冋莆罩诵募夹g(shù)，通過努力可迅速打開市場(chǎng)，取得可觀的經(jīng)濟(jì)利益。 *應(yīng)用提示一：保持合理的預(yù)凍溫度 在真空冷凍干燥過程中，需要先對(duì)被干燥的藥品進(jìn)行預(yù)凍，然后在真空狀態(tài)下，使水分直接由冰變?yōu)闅舛顾幤犯稍?。在整個(gè)升華階段，藥品必須保持在凍結(jié)狀態(tài)，否則就不能得到性狀良好的產(chǎn)品。在藥品預(yù)凍階段，要嚴(yán)格控制預(yù)凍溫度（通常比藥品的共熔點(diǎn)低幾度）。如果預(yù)凍溫度不夠低，則藥品可能沒有完全凍結(jié)，在抽真空升華時(shí)會(huì)膨脹起泡；若預(yù)凍溫度太低，不僅會(huì)增加不必要的能量消耗，而且對(duì)于某些生物藥品，會(huì)降低其凍干后的成活率。 *應(yīng)用提示二：關(guān)注升華吸熱 在干燥升華階段，物料需要吸收熱量（每克冰完全升華成水蒸氣約吸收2.8千焦耳的熱量）。如果不對(duì)藥品進(jìn)行加熱或熱量不足，則在水分在升華時(shí)會(huì)吸收藥品本身的熱量而使藥品的溫度降低，致使藥品的蒸氣壓降低，于是引起升華速度的降低，整個(gè)干燥的時(shí)間就會(huì)延長，生產(chǎn)率下降；如果對(duì)藥品加熱過多，藥品的升華速率固然會(huì)提高，但在抵消了藥品升華所吸收的熱量之后，多余的熱量會(huì)使凍結(jié)藥品本身的溫度上升，使藥品可能出現(xiàn)局部甚至全部熔化，引起藥品的干縮起泡現(xiàn)象，整個(gè)干燥就會(huì)失敗。 *應(yīng)用提示三：采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制 為了獲得良好的凍干藥品，一般在凍干時(shí)應(yīng)根據(jù)每種凍干機(jī)的性能和藥品的特點(diǎn)，在經(jīng)過試驗(yàn)的基礎(chǔ)上制訂出一條凍干曲線，然后控制機(jī)器，使凍干過程各階段的溫度變化符合預(yù)先制訂的凍干曲線。目前，真空冷凍干燥的生產(chǎn)過程控制可借助于計(jì)算機(jī)來控制生產(chǎn)系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的凍干曲線工作。如計(jì)算機(jī)對(duì)鏈霉素硫酸鹽的凍干過程控制可分為兩個(gè)階段：第一階段，在低于熔點(diǎn)的溫度下，將水分從冷凍的物料內(nèi)升華，約有98%～99%的水分均在此時(shí)被除去。第二階段，將物料溫度逐漸升到或略高于室溫，經(jīng)此階段水分可以減少到低于0.5%。此過程預(yù)凍溫度為－40℃左右，時(shí)間約兩小時(shí)。凍干藥品的干燥升華階段，物料溫度約為－30℃～－35℃，絕對(duì)壓強(qiáng)約為4～7帕。鏈霉素的最終干燥溫度可升至40℃，總干燥時(shí)間約18小時(shí)。采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，有助于保證藥品符合質(zhì)量要求。