目前,山東的福膠集團(tuán)、東膠集團(tuán)等阿膠生產(chǎn)企業(yè)將微波干燥技術(shù)應(yīng)用于阿膠的晾制工序,大大縮短了晾膠周期,提高了膠塊的晾制質(zhì)量。 阿膠的傳統(tǒng)工藝“三晾三瓦”目的就是去除膠塊內(nèi)部的水分,保持膠塊的平整,時(shí)間約在60~90多天之間,晾制時(shí)間長(zhǎng)且占用空間大,嚴(yán)重制約阿膠的生產(chǎn)周期。山東福膠集團(tuán)的科技人員針對(duì)這種情況,通過幾年的研究摸索,同有關(guān)單位聯(lián)合研制了專用于阿膠塊烘干房,解決了阿膠干燥時(shí)間長(zhǎng)的難題,“三晾三瓦”的傳統(tǒng)工藝受到了挑戰(zhàn)。阿膠干燥時(shí)間由原來的60~90多天縮短到20~50多天,阿膠干燥時(shí)間的縮短帶來了阿膠生產(chǎn)周轉(zhuǎn)周期的縮短,使其產(chǎn)量成倍增長(zhǎng),從而解決了阿膠受傳統(tǒng)工藝限制而產(chǎn)量徘徊不前的局面。 阿膠塊屬于膠體,干燥去水分具有其特殊的要求:干燥去除水分的溫度不能高于40℃,否則阿膠膠體會(huì)產(chǎn)生變形、相鄰阿膠塊發(fā)生粘連、膠塊表面起泡;且干燥速度不能太快,水分控制不能太低,否則易造成膠體龜裂、掉角。常規(guī)的干燥方式,如熱風(fēng)、紅外等都不能滿足阿膠塊干燥的特殊要求,故在傳統(tǒng)工藝中只能采用長(zhǎng)時(shí)間的自然低溫晾去水分(三晾三瓦)的方式。山東福膠集團(tuán)在原阿膠棗微波干燥滅菌的基礎(chǔ)上,通過多次試驗(yàn)而采用弱場(chǎng)慢烘的微波烘干方式,徹底解決了阿膠塊干燥滅菌的問題。即在低微波功率場(chǎng)下慢速烘干阿膠塊,利用微波加熱的特性,特別是溫度的可控性和實(shí)時(shí)性,通過特定程序?qū)ξ⒉üβ蔬M(jìn)行精確自動(dòng)控制,使阿膠塊在低于并接近40℃的條件下加速水分的散失,并精確控制其烘干時(shí)間,使阿膠塊的烘干水分合乎其質(zhì)量要求,從而達(dá)到阿膠塊的烘干要求,提高了阿膠干燥去水分的效率。 微波晾膠設(shè)備的原理 微波干燥去水分的原理,是材料在外加電磁場(chǎng)作用下內(nèi)部介質(zhì)的極化強(qiáng)度矢量落后于電場(chǎng)一個(gè)角度,從而導(dǎo)致與電場(chǎng)相同的電流的產(chǎn)生,構(gòu)成了材料內(nèi)部的功率耗散,也就是說,微波是通過利用介質(zhì)損耗轉(zhuǎn)變成熱能。利用微波的熱效應(yīng)加熱阿膠塊,基本原理是水對(duì)微波的優(yōu)先吸附,而阿膠塊對(duì)微波能吸收很小。這是因?yàn)樗膿p耗因子比阿膠塊高一個(gè)數(shù)量級(jí)。 單位體積內(nèi)微波功率散耗由下列公式計(jì)算: Pa=KE2ξγf tgδ Pa-被加熱單位體積物質(zhì)微波功率散耗 K-常數(shù) E-微波電場(chǎng)強(qiáng)度 F-微波頻率 tgδ-物質(zhì)耗損角正切 ξγ-物質(zhì)相對(duì)介電常數(shù) 微波是一種電磁波,膠塊內(nèi)的水分子是極性分子,在微波交電磁場(chǎng)(高頻)的作用下(振蕩頻率為秒幾十億次以上)引起強(qiáng)烈的極性振蕩,導(dǎo)致膠塊內(nèi)產(chǎn)生大量的熱,從而使膠塊得到加熱。微波加熱是一種體積加熱,它能穿透到膠塊內(nèi)部,而非一般由外到內(nèi)的熱輻射加熱。并且微波具有趨濕效應(yīng),故此微波能使膠塊內(nèi)外加熱均勻;由于微波加熱不是熱輻射加熱,無需熱傳導(dǎo)媒介,且微波在膠塊內(nèi)外同時(shí)加熱,所以微波加熱沒有熱慣性,極大的提高了加熱溫度的可控性和實(shí)時(shí)性。由于微波的加熱原理,可知微波加熱較常規(guī)加熱具有低能耗,低溫、高效、快速、衛(wèi)生等特點(diǎn)。 微波交變電磁場(chǎng)作用下的強(qiáng)烈極性振蕩,能導(dǎo)致電容性細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破裂,或者細(xì)胞分子間氫鍵松馳等破壞,使得組成生物體(微生物)的最基本單元細(xì)胞生存的環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,以至死亡。因此,微波還具有高效的滅菌殺蟲效果,由于微波的殺菌作用,使得阿膠塊衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)得到了進(jìn)一步改善,從而使阿膠的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)嚴(yán)格控制在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi),從而結(jié)束了阿膠塊長(zhǎng)期采用的紫外線表面滅菌的歷史。