マイクロ波乾燥原理：マイクロ波とは周波数が300メガヘルツから300ギガヘルツの電磁波を指す。誘電体材料は極性分子（水分子）と非極性分子からなり、電磁場の作用下で、これらの極性分子は元のランダム分布状態から電場の極性配列に従って配向するようになった。高周波電磁場の作用の下で、これらの配向は交番電磁場の変化によって変化し、この過程は分子の運動と相互摩擦効果（2054メガヘルツ電磁場の作用の下で、水分子は毎秒24億5000万回の変位を行うことができる）をもたらし、それによって熱を発生する。この時、交番電磁場の場エネルギーは媒体内の熱運動エネルギーに変換され、媒体温度を絶えず上昇させる。マイクロ波加熱は、被加熱物体自体を発熱体にするものであり、全体加熱方式と呼ばれ、熱伝導の過程が不要であるため、短時間で均一な加熱を達成することができる。この特徴は熱伝導の悪い物質を短時間で加熱乾燥させ、エネルギーの利用率を向上させ、加熱炉のサイズを通常の加熱炉より小さくすることができる。同時に、材料がマイクロ波電磁場の作用の下で、材料全体の温度が上昇した。このとき、材料表面の水分が蒸発するため、表面温度が低下する、これにより、内側と外側の低い温度勾配が生じ、この勾配の方向はちょうど水分が蒸発する方向*。だから効率が極めて高い。マイクロ波は化学工業粉体の乾燥応用において、一般的に2つの方法がある。1つは従来の遂道式乾燥設備であり、主に乾燥温度の要求が高くなく、過程に揮発性物質が発生しない材料乾燥（数〜十数分以内に含水量0.0%まで乾燥でき、温度は100度以内に制御できる、もう1つはマイクロ波真空乾燥方式（静的ゴンドラ式マイクロ波真空乾燥設備と動的攪拌式マイクロ波真空乾燥設備を含む）に応用し、主に感熱性材料の乾燥及び揮発性材料の乾燥に応用する。人工栄養米は普通の米の代替品だが、加工製造と同時に乾燥と殺菌が必要なので、マイクロ波乾燥殺菌設備を選ぶのも選択肢だ。

人工栄養米の乾燥殺菌設備の特徴：膨張して粒を切った後、米の雛形を形成し、その後マイクロ波生産ラインに入る。

1、均一で速い。材料の内外を同時に加熱し、材料の昇温が速い。表面に結露、接着などの特徴はない。

2、選択的加熱、水はその媒体損失が他の材料より大きいため、水分は他の乾燥材料の吸熱量よりずっと大きい、同時にマイクロ波加熱は表裏同時進行であるため、内部水分は急速に加熱され、直接蒸発することができ、これにより材料は短時間で加熱されて乾燥することができる。同時に滅菌効果と要求を達成する。

3、熱効率が高い。熱は直接乾燥物から来ているため、周囲の媒体における熱の損失は極めて少なく、マイクロ波加熱箱自体はマイクロ波を吸収せず、熱を発生せず、マイクロ波の大部分は米に作用し、熱効率は非常に高い。

人工栄養米の乾燥殺菌設備技術パラメータ：

モデル：LT-100KW-SD

電源入力：三相380±10%50 HZ、

出力試験搭載マイクロ波電力：150 KW（電力調整可能）

マイクロ波入力電力：100 kw

頻度：2450MHz±50MHz

設備（長さ×幅×高さ）：19800mm×1750mm×1650mm

品目輸出入寸法：80 mm

マイクロ波漏れ：国家GB 10436-89基準≦5 mw/cm 2に適合

GB 5226電気安全基準を満たす

農産物加工分野におけるマイクロ波工業乾燥殺菌の応用

一、概要

人民の生活水準の不断の向上と消費観念の変化に伴い、食品工業の製品構造、品質品質、安全衛生などに対してますます高い要求を提出し、特に各種の伝統的で便利な袋包装食品は、現在の食品市場の消費ホットスポットとなっている。しかし、これらの食品の生産、保存、輸送、販売過程では汚染変質が極めて容易であり、それによって商業価値を失う。国家食品衛生法は各種食品の衛生指標を厳格に規定しているが、一般的には基準を満たすことは難しい。これは商品の棚期に大きく影響するだけでなく、人民の健康保障にも極めて不利である。一般的には、食品の殺虫滅菌と鮮度保持を実現するために、高温乾燥、熱漂亮、低温滅菌、防腐剤などの従来技術を使用することができるが。しかし、これらの設備は大部分が膨大で、処理時間が長く、滅菌が徹底的ではないか、自動生産を実現しにくいと同時に、食品の本来の風味と栄養成分に影響を与えることが多い。マイクロ波殺虫滅菌は食品中の虫菌などの微生物に、同時にマイクロ波熱効果と非熱効果の共同作用を受け、体内の蛋白質と生理活動物質に変異を発生させ、微生物体の成長発育の遅延と死亡を招き、食品殺虫、滅菌、鮮度保持の目的を達成する。

二、マイクロ波栄養米の乾燥殺菌・鮮度保持のメカニズム

マイクロ波殺菌、鮮度保持とは、食品をマイクロ波処理した後、食品中の菌体、虫菌などの微生物を活力を喪失させたり、死亡させたりすることを希望し、食品の一定保存期間内の菌含有量が食品衛生法に規定された許容範囲を超えないことを保証し、それによってその棚期を延長することである。

以下にマイクロ波乾燥殺菌鮮度保持のメカニズムを簡単に述べる：周知のように、細菌、成虫はいかなる生物細胞と同様に、水、リボ核酸、蛋白質、炭水化物、脂肪と無機物などの複雑な化合物から構成される凝集媒体である。その中で水は生物細胞の主要な成分であり、含有量は75-85%である。細菌の各種生理活動はすべて水が参加しなければならないため、細菌の成長繁殖過程は、各種栄養物の吸収は細胞膜質の拡散、浸透吸収作用によって達成される。一定の強度のマイクロ波場の作用の下で、食品中の虫類と菌体も分子分極によって緩和され、同時にマイクロ波を吸収して昇温することができる。それらは凝集媒体であるため、分子間の強い力はマイクロ波エネルギーの熱エネルギー状態への転化を促進する。したがって、体内のタンパク質は無極性熱運動と極性回転の両方の作用を同時に受け、その空間構造を変化させたり破壊したりしてタンパク質を変性させる。蛋白質が変性すると、その溶解度、粘度、膨張性、浸透性、安定性は明らかに変化し、生物活性を失う。一方、マイクロ波エネルギーの非熱効果は滅菌において通常の物理滅菌にはない特殊な役割を果たし、細菌の死亡に賛成する原因の一つでもある。マイクロ波殺菌、鮮度保持はマイクロ波熱効果と非熱効果の共同作用の結果である。マイクロ波の熱効果は主に急速な昇温殺菌作用を発揮する、熱効果ではなく、微生物体内の蛋白質と生理活性物質を用いて変異が発生し、活力を失ったり死亡したりする。したがって、マイクロ波殺菌温度は通常の方法より低く、一般的には、通常の方法殺菌温度は120℃〜130℃、時間は約1時間であり、マイクロ波殺菌温度は70℃〜105℃、時間は約90〜180秒である。

三、マイクロ波乾燥殺菌鮮度保持の特徴

1、時間が短く、速度が速い

従来の熱殺菌は、熱伝導、対流、放射などの方法で食品表面から内部に熱を伝達する。殺菌温度に達するには、長い時間がかかることが多い。マイクロ波殺菌はマイクロ波エネルギーと食品及び細菌などの微生物の直接相互作用であり、熱効果と非熱効果の共同作用であり、急速な昇温殺菌作用を達成し、処理時間は大幅に短縮され、各種物質の殺菌作用は一般的に3-5分である。

2、低温殺菌による栄養成分と伝統的な風味の維持

マイクロ波殺菌は特殊な熱と非熱効果による殺菌であり、通常の熱力殺菌と比較して、比較的低い温度と比較的短い時間で必要な消毒殺菌効果を得ることができる。実践により、一般的な殺菌温度は75 ~ 80℃で効果が得られ、また、マイクロ波処理食品はより多くの栄養成分と色、香り、味、形などの風味を保持でき、膨化効果があることが明らかになった。例えば、通常の熱処理された野菜は46〜50%のビタミンCを保持し、マイクロ波処理は60〜90%であり、通常の加熱豚ganビタミンAは58%のままであり、マイクロ波加熱は84%である。

3、省エネ

通常の熱殺菌は環境や設備に熱損失が存在することが多いが、マイクロ波は食品に直接作用処理を行うので、追加の熱エネルギー損失はない。また、その電気エネルギーからマイクロ波エネルギーへの変換効率は70〜80%であり、比較すると、一般的に30〜50%の節電が可能である。

4、均一で徹底的

通常の熱殺菌は材料表面から始まり、その後熱伝導によって内部に伝導される。内外の温度差がある。食品の風味を維持し、処理時間を短縮するために、食品内部が殺菌効果に影響を与える十分な温度に達していないことが多い。マイクロ波は透過作用があるため、食品を全体的に処理する時、表面と内部は同時に作用を受けて、だから消毒殺菌は均一で、徹底している。

5、制御しやすい

マイクロ波食品の殺菌処理は、設備がすぐに使用でき、通常の熱力殺菌の熱慣性がなく、操作が柔軟で便利で、マイクロ波電力はゼロから定格電力まで連続的に調整でき、伝送速度はゼロから連続的に調整でき、制御に便利である。

6、設備が簡単で、技術が先進的である

通常の消毒殺菌に比べて、マイクロ波殺菌設備は、ボイラー、複雑な配管システム、石炭場、輸送車両などを必要とせず、水、電気の基本条件さえあればよい。

7、労働条件を改善し、敷地面積を節約する

設備の作業環境は温度が低く、騒音が小さく、労働条件を大幅に改善した。マイクロ波デバイス全体のオペレータは2～3人しか必要ありません。キクラゲ、人参、花、人工米、栄養五穀米、米粉、ネギショウガニンニクスライスに広く使われている。ナツメのスライス、トウガラシ、脱水野菜、豆製品などの製品の熱化、乾燥と殺菌は、マイクロ波殺菌と鮮度保持技術を通じて、材料の本来の栄養成分を破壊することはないだけでなく、衛生指標は完全に国家食品衛生基準を下回ることができて、完全に食品の輸出レベルの基準を達成することができて、我が国の栄養米、人工米企業の*乾燥滅菌設備である。