小型冷库:而在后期干燥速率提髙则并不明显

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　　实际所示为平均粒径为70nm的碳酸钙粉体介电特性随温度变化的规律。由图可见，在较低的温度下，纳米钙粉体依然具有较高的介电常数和介电损耗系数，并且在低于40丈的温度状态下，其介电特性随温度变化不明显。这一特性对微波冷冻干燥也是有利的，因为微波冷冻干燥过程中物料是在冻结状态下脱水的，干燥温度一直较低，在低温下能保持高的介电损耗系数则能提高微波吸收能力，从而加快干燥速度。另一方面，当温度高于40丈后，粉体的介电常数和介电损耗系数升高很快，在80丈时，纳米钙的介电常数达到80以上。因此，纳米钙粉在常温微波干燥时也具有很大用途，但因为高温下其吸收微波的能力急剧升高，所以要防止物料过热，甚至“热失速”。总之，纳米钙粉体在高低温范围内都具有较高的介电损耗系数，可以用来提高海参在微波冷冻干燥过程中的微波吸收能力。
　　各种处理方式后海参的介电特性
　　物料在微波场中吸收微波能的规律可用如下公式表示：
　　未经处理普通浸溃真空浸溃盐液浸溃
　　ooOOOOOO87654321
　　L0
　　时间/s
　　实际不同处理方式对海参微波加热过程的影响P=2对e?er'is8\E\2=2tt#0<|￡|2（7-53）式中，P为功率密度，W/m3;/为电场频率，小型冷库Hz;tg5为介电损耗正切值，tg8=e“/s‘，￡为电场强度，V/m。

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　　介电损耗正切值也是表征物料介电特性的一个重要参数，因此实际也将介电损耗正切值列出。另外，物料在微波场中吸收微波转化为热能，导致微波能沿着物料厚度会逐渐衰减。物料微波穿透深度（￡>p）定义为从物料表面起沿其厚度吸收功率密度衰减为初始吸收功率密度的1/e时的距离，即：
　　Dp=-入°（7-54）
　　tt扣vT72-1）
　　式中，A。为固有波长，mmD
　　由实际可见，不同处理方法对海参的介电常数影响并不显著。在冻结条件下，未经任何处理的海参介电常数很低，经过真空浸渍纳米钙后介电常数有少许提高，盐水浸渍处理则介电常数提高不明显。

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　　实际不同处理方式海参的介电特性
　　样品温度￡'tg6Dp/mm
　　未经处理-157.68±2.123.23±0.520.42±0.0317.07±0.563030.66±6.029.86±1.120.32±0.0411.08±0.518032.34±6.1210.25±1.420.32±0.0610.94±0.72普通浸渍-159.18±2.524.11±0.820.45±0.0214.70±0.843031.66±6.5210.16±1.440.32±0.0210.93±0.798035.34±7.1111.25±1.820.32±0.0810.42±0.82真空浸渍-159.82±2.085.55±0.880.57±0.0211.40±0.753033.52±6.4514.32±1.230.43±0078.05±0.688036.44+6.2518.05±2.220.50±0.026.70±0.72续表样品温度/te'e”tg5/）p/mm盐液浸溃-158.11±1.987.21±1.020.89±0.058.32±0.823031.32±6.0517.23±1.800.55±0.046.55±0.888033.82±6.3524.05±2.870.71±0.024.97±0.68对于介电损耗系数来说，在海参冻结状态下，空白组具有很小的介电损耗系数，这主要是因为海参中的水分被冻结，对吸收微波起作用的主要是蛋白质、多糖等固形物。常压纳米钙浸渍处理对海参介电损耗系数提髙不明显，其主要原因可能是常压浸渍条件下纳米钙颗粒进人海参体壁的量太少，很难起到改善其介电特性的作用。但在真空浸渍条件下，其介电损耗系数有了较明显提高，说明纳米钙真空浸渍处理可提高冻结状态下海参的介电损耗系数。这一特性对冷冻干燥过程极为有利，因为冷冻干燥过程海参大部分时间是处于冻结状态的。相对纳米钙浸渍处理，盐水浸渍处理在海参冻结状态下对其介电损耗系数提高不明显，这是因为无机盐离子靠离子传导损耗微波的能力在冻结状态下作用较弱，因此在冷冻干燥过程中采用盐处理来提高其微波吸收能力的效果不明显。另一方面，在温度较高的条件下，盐水浸渍处理后的海参相对其他处理方式则表现出很高的介电损耗系数，这是因为此时游离盐离子可极大提高微波吸收率，尤其在高温状态下，介电损耗系数可比未处理的海参提高一倍以上。
　　对于穿透深度这一参数来说，从表可见，不论何种处理方式的海参，在冻结状态下都具有较大的穿透深度，海参体壁厚度一般为5——8mm，因此微波作为冷冻干燥的热源，一般不会出现干燥不彻底的现象。另外，根据实际所示，盐水处理后的海参在80$时穿透深度低于5mm,所以经过盐水浸渍处理的海参如要进行普通的微波干燥，则要控制温度不能太高，否则容易出现穿透深度太浅，造成表面焦糊，但内部温度很低的现象。
　　不同处理方式海参的微波加热试验
　　由公式（7-53）可知，物料在微波场中吸收微波的能力在电场强度和频率已经确定的条件下，只和介电损耗系数有关。为了考察不同处理方式海参的微波吸收能力，将海参在微波干燥室进行常压加热试验，观察其3mm内的温度变化情况。因为所有试验条件都相同，可以认为物料升温速率可反映其微波吸收率的大小。如实际所示，与其他处理方式相比，空白组海参在微波场中的升温速率明显较慢。纳米钙真空浸渍处理和盐水浸渍处理后的海参升温速率明显较快，尤其是盐水浸渍处理海参的升温速率比空白组提高了近一倍，这也和实际中介电特性试验数据较为吻合。也就是说，盐处理可极大提髙常压微波干燥过程中物料的微波吸收能力，提高幅度可达50%。因此对于一般微波干燥而言，盐处理是有效的提高干燥速率的方法。
　　不同处理方式海参的微波冷冻干燥试验

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　　由于海参具有很多极具药用价值的活性成分，对其干燥最合适的方法就是真空冷冻干燥。冷冻干燥保存营养成分的优点已得到公认，但其极高的能耗和极长的干燥时间，使其应用很难推广。用微波作为加热源代替传统的冷冻干燥，可大幅度缩短干燥时间，但由于物料冻结后介电损耗系数很低，微波吸收率不高，干燥速率仍然受到限制。为考察各种处理方式对微波冷冻干燥过程的影响，对各种处理后的海参进行了微波冷冻干燥试验。如实际所示，在干燥条件相同的情况下，空白组所需干燥时间为12.5h，而纳米钙真空浸渍处理海参所需时间短，为10h,可见纳米钙浸渍处理可有效提高微波冷冻干燥的干燥速率。另外在干燥开始阶段干燥速率提髙较快，而在后期干燥速率提髙则并不明显。这是因为在后期物料温度已经较高，水分含量也大为降低，即使没有经过处理的海参也具有较高的介电损耗系数。这也和介电特性研究结果相吻合。
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　　未经处理普通浸渍真空浸渍盐液浸溃

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