摘 要：干燥是許多工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了真空冷凍、紅外熱輻射、微波、噴霧幾種新型干燥技術(shù)的基本原理、應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)，分析了干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和前景。

關(guān)鍵詞：干燥 真空冷凍 紅外熱輻射 微波 噴霧 流化床

中圖分類號(hào)：TQ91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（a）-0120-01

含水量是許多產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)之一，為達(dá)到所需含水量，大部分產(chǎn)品在出廠之前需要一定程度的干燥。在食品、化工、醫(yī)藥等產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，干燥工藝的好壞直接影響產(chǎn)品的性能、形態(tài)、質(zhì)量及成本等。隨著新能源的開發(fā)與利用，新型的干燥技術(shù)的出現(xiàn)，干燥正應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

1 真空冷凍干燥

凍干技術(shù)是利用水的升華原理，在低溫（-25°C～50°C）下把物料凍結(jié)，然后抽真空，同時(shí)升溫至10°C～80°C，使冰不經(jīng)液化而直接揮發(fā)，從而達(dá)到去水干燥的目的。

凍干技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工及高新科技等領(lǐng)域中。目前，凍干技術(shù)是保藏菌種最理想方法之一；凍干皮膚和骨骼，復(fù)水后再植已經(jīng)獲得成功；除此之外，針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的冷凍干燥研究也取得一些進(jìn)展，蘋果、花菇、小麥種子、中藥、血茸等物質(zhì)的冷凍干燥研究取得了良好的應(yīng)用效果。

和常規(guī)干燥工藝比較，真空冷凍干燥在保持物料的物理化學(xué)特性和生物活性及營(yíng)養(yǎng)成分方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)凍干工藝對(duì)生物細(xì)胞和組織破壞極小，在一定條件下容易吸水還原為原來(lái)的鮮活態(tài)。但凍干工藝能耗高、干燥時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備控制難度大，操作成本也比其它干燥方法高出5～7倍，因此，凍干技術(shù)的廣泛應(yīng)用受到很大限制，目前主要在高新生物科技領(lǐng)域有所應(yīng)用。

2 紅外干燥技術(shù)

紅外干燥是利用電磁光波共振原理使物料溫度上升，水分散失，從而達(dá)到使物料干燥的目的。

自1936年美國(guó)福特汽車公司首先把紅外線用于汽車涂膜的干燥開始，紅外線干燥技術(shù)得到不斷改進(jìn)和發(fā)展。目前，新型的紅外線輻射干燥技術(shù)已廣泛應(yīng)用于車體、木工制品、合成樹脂，纖維、食品等領(lǐng)域；日本研制的最新一代燃油遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)采用遠(yuǎn)紅外輻射與燃油煙氣對(duì)流加熱技術(shù)，具有高效、熱均勻與節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，該工藝應(yīng)用于水稻種子的干燥，去水率達(dá)1.2%。

紅外線干燥具有能效高、加熱均勻、不需中間介質(zhì)，熱量直接可透入物體內(nèi)部，而且工藝簡(jiǎn)單，控制自動(dòng)化，成本較低。目前，在印刷業(yè)、涂料等方面已廣泛開始采用紅外干燥技術(shù)。

3 微波干燥

微波是波長(zhǎng)在1～1m（頻率300 GHz～300 MHz）區(qū)域內(nèi)的電磁波，家用微波爐一般采用12.2 cm作為固定波長(zhǎng)。微波的致熱效應(yīng)，是依靠介質(zhì)的偶極子轉(zhuǎn)向極化和界面極化在微波場(chǎng)中的介電損耗而引起的體內(nèi)發(fā)熱，物料被加熱，水分散失。

微波干燥技術(shù)自20世紀(jì)40年代開始應(yīng)用以來(lái)，其干燥優(yōu)點(diǎn)得到人們普遍承認(rèn)，新型的微波干燥技術(shù)已在食品、藥品與生物制品等領(lǐng)域應(yīng)用；一些中草藥加工及植物標(biāo)本制作中微波都有所應(yīng)用。

微波加熱時(shí)物料的升溫和蒸發(fā)是在整個(gè)物體中同時(shí)進(jìn)行的，在物體表面由于蒸發(fā)冷卻的緣故，使物料表面溫度略低于里層溫度，同時(shí)由于物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量以至于內(nèi)部蒸汽迅速產(chǎn)生，形成壓力梯度，促使水分流向表面，使微波干燥具有由內(nèi)向外的干燥特點(diǎn)。對(duì)物料整體而言，物料內(nèi)部首先干燥，克服了常規(guī)干燥中因物料外層首先干燥而形成硬殼板結(jié)而阻礙內(nèi)部水分繼續(xù)外移的缺點(diǎn)；另外微波干燥具有速度快，時(shí)間短，加熱選擇性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但微波干燥設(shè)備有投入資金大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高及能源利用率低的缺點(diǎn)。

4 噴霧干燥

噴霧干燥是通過(guò)噴霧器將泥漿狀物料（或料液）噴成霧滴，分散在熱氣流中，使水氣迅速汽化而達(dá)到干燥目的。噴霧過(guò)程中，熱氣流和物料以并流、逆流或混合流方式相互接觸，噴霧方式常采用離心式、壓力式和氣流式。

噴霧干燥技術(shù)現(xiàn)今主要應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品加工、中藥制劑和產(chǎn)品制粒等方面。國(guó)內(nèi)許多化肥廠均采用噴霧干燥進(jìn)行化肥造粒；我國(guó)西北地區(qū)的亞麻膠干燥已采用噴霧干燥法；工業(yè)上用噴霧干燥法制頭孢菌素C鈉鹽；微膠囊化食品也采用噴霧干燥法制備。

噴霧干燥具有工藝流程簡(jiǎn)單，易干實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，操作也比較靈活；其產(chǎn)品顆粒均勻，有較好的流動(dòng)性，易于達(dá)到各種質(zhì)量指標(biāo)。

5 干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和前景

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，干燥技術(shù)不僅應(yīng)用于一些傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，新能源的發(fā)現(xiàn)與利用為基因工程、納米技術(shù)等新領(lǐng)域的研究與產(chǎn)品開發(fā)提供了新的途徑。而各種干燥技術(shù)的混合應(yīng)用更提高了干燥效率，改善了干燥質(zhì)量，如先用熱風(fēng)處理洋蔥使水分含量降到10%，而后用微波干燥至5%，整個(gè)過(guò)程比單純使用熱風(fēng)干燥節(jié)能30%，還可殺死約90%的細(xì)菌。

可以預(yù)見，隨著干燥技術(shù)的發(fā)展，不同干燥工藝的結(jié)合可使化工、生物工程、藥品、合成材料等領(lǐng)域的干燥費(fèi)用大幅降低，產(chǎn)品質(zhì)量有所提高。新干燥技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用將對(duì)諸多產(chǎn)品的質(zhì)量提高起到一定的幫助作用。

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