快速而經濟地干燥食品并保持其良好品質，一直是我們研究的重要課題。一般的食品干燥方法耗時長、速度慢，由表及里形成負的溫度梯度，不利于水分蒸發，常規干燥表層先干會阻礙內部水分的擴散。采用熱風干燥要消耗大量的燃氣或燃油，這不僅污染環境，而且對食品的營養價值產生不良影響。而微波干燥不同于熱風及其它干燥方式，食品吸收微波后內部直接升溫，形成較小的正溫度梯度，有利于內部水分的擴散，使干燥速度大大加快，是一項值得深入研究的新技術。
　　
　　1微波干燥的基本原理及特點
　　
　　1.1微波干燥的機理分析
　　
　　微波是指波長范圍為1～1000mm，頻率范圍為3.0×102～3.0×105MH*有穿透特性的電磁波，常用的微波頻率為915MHz和2450MHz。微波發生器的磁控管接受電源功率而產生微波功率，通過波導輸送到微波加熱器中，使需要加熱的物料在微波場的作用下被加熱。微波加熱利用的是介質損耗原理，而且水的損耗因數比干物質大得多，電磁場釋放能量中的絕大部分被物料中的水分子吸收。一般情況下，被干燥物料中的水分子由于布朗運動，分子的排列雜亂無章并迅速變化，極性相互抵消，宏觀上不呈現極性。而被置于由微波發生器產生的電場中時，微波場以每秒幾億次的高速周期地改變外加電場的方向，使介質的極性水分子迅速擺動，產生顯著的熱效應，從而使物料內部和表面的溫度同時迅速升高。
　　
　　微波加熱造就物料體熱源的存在，改變了常規加熱干燥過程中某些遷移勢和遷移勢梯度方向，形成了微波干燥的*機理。由于物料中的水分介質損耗較大，能大量吸收微波能并轉化為熱能，因此物料的升溫和蒸發是在整個物體中同時進行的。在物料表面由于蒸發冷卻的緣故，使物料表面溫度略低于里層溫度；同時由于物料內部產生熱量，以致內部蒸汽迅速產生，形成壓力梯度。如果物料的初始含水率很高，物料內部的壓力非常快地升高，則水分可能在壓力梯度的作用下從物料中排出。初始含水率越高，壓力梯度對水分排出的影響越大，也即有一種“泵”效應，驅使水分流向表面，加快干燥速度。由此可見，微波干燥過程中，溫度梯度、傳熱和蒸汽壓遷移方向均一致，從而大大改善了干燥過程中的水分遷移條件，當然要優于常規干燥。同時由于壓力遷移動力的存在，使微波干燥具有由內向外的干燥特點，即對物料整體而言，將是物料內層首先干燥，這就克服了在常規干燥中因物料外層首先干燥而形成硬殼板結阻礙內部水分繼續外移的缺點。
　　
　　1.2微波干燥的特點
　　
　　1.2.1干燥速度快、干燥時間短由于微波能夠深入到物料內部而不是靠物體本身的熱傳導進行加熱，所以加熱時間非常短，干燥時間可縮短50%或更多。
　　
　　1.2.2產品質量高
　　
　　微波加熱溫度均勻，表里一致，干燥產品可以做到水分分布均勻。由于微波對水有選擇加熱的特點，可以在較低溫度下進行干燥，而不致使產品中的干物質過熱而損壞。微波加熱還可以產生一些有利的物理或化學作用。
　　
　　1.2.3反應靈敏、易控制
　　
　　通過調整微波輸出功率，物料的加熱情況可以瞬間改變，便于連續生產和實現自動化控制，提高勞動生產率，改善勞動條件。
　　
　　1.2.4熱能利用率高，節省能源、環保、設備占地少
　　
　　微波加熱設備本身不耗熱，熱能絕大部分（＞80%）都作用在物料上，熱效率高，所以節約能源，一般可節電30%～50%；對環境溫度幾乎沒有影響，微波干燥設備可以做得較小。
　　
　　1.2.5不償失低溫殺菌，保持食品營養和風味微波加熱具有熱效應和生物效應，因此能在較低的溫度下殺滅霉菌和細菌，zui大限度地保持物料的活性和食品中的維生素、色澤和營養成份。
　　
　　微波干燥經常與熱風干燥相聯合，可以提高干燥過程的效率和經濟性。因為熱空氣可以有效地排除物料表面的自由水分，而微波干燥提供了排除內部水分的有效方法，兩者結合就可以發揮各自的優點使干燥成本下降。微波干燥與普通方法聯合一般有3種方式：①預熱。首先用微波能對物料進行預熱，然后用普通干燥器進行干燥；②增速干燥。當干燥速度進入降速階段時將微波能加入普通干燥器，此時物料表面是干的，水分都在內部。加入的微波能使物體內部產生熱量和蒸汽壓，把水分驅至表面并迅速被排除。③終端干燥。普通干燥器在接近干燥終了時效率zui低，也許有2/3的干燥時間花費在排除zui后的1/3的水分上。在普通干燥器的出口處加一個微波干燥器，可提高普通干燥器的處理量。
　　
　　1.3微波干燥系統
　　
　　基于微波干燥的基本原理，微波干燥系統主要由微波發生器、波導裝置、微波干燥器、排濕冷卻裝置、傳動系統、控制系統以及安全保護系統等部分組成，如圖1所示。
　　
　　微波發生器是干燥設備的關鍵部分，它由磁控管和微波電源組成，其主要作用是產生所需要的微波能量。微波管產生的微波通過波導裝置無損耗地傳輸到微波干燥器中，微波干燥器是實現物料與微波相互作用的空間，微波能量在此轉化為被干燥物料的內能，使物料中的水分蒸發而干燥。排濕冷卻裝置的作用是排出物體中蒸發出來的水蒸汽以及將物料通風冷卻。在對物料連續干燥處理的微波設備中，還具有配套的物料輸送系統，該系統的傳輸速度和調速范圍，要適應被干燥物料的工藝要求，連續不斷地將它們送入微波干燥器中進行干燥，并將干燥后的物料輸送出來進行下一道工序。傳動系統多由調速電機和減速器組成。物料輸送帶均采用低耗微波介質材料，如聚四氟乙烯玻璃纖維帶、聚乙烯帶等；控制系統是用來調節設備的各種運行參數，保證設備的輸出功率、輸送速度、排濕冷卻裝置等能根據*工藝規范的要求，及時、方便和靈活地控制與調整。控制系統既可安裝在微波發生器上，又可與主機分開，也可把若干臺微波干燥設備的控制系統集中安裝在一個總控制臺上進行工藝參數的總控制。
　　
　　2微波干燥食品在國內外的發展概況
　　
　　微波干燥起源于上世紀40年代，到60年代國外才大量應用。由于微波干燥的*優點使得其發展很快。國外已在輕工業、食品工業、化學工業、農業和農產品加工等方面得到應用。由于微波對水有選擇加熱的特點，使得糧食、油料作物、茶葉、蠶繭、木材、紙張、煙草等含水物質均可用微波進行干燥。上世紀70年代以來，國外微波干燥的應用還在繼續擴大，特別是在食品干燥方面。我國微波干燥技術的應用始于上世紀70年代初期，到目前已應用于輕工、化工及農產品食品加工等方面。盡管我國在微波干燥方面已經有一些成功的范例，但從整個食品行業來看，裝機功率仍然非常低，與發達國家相比仍有很大的差距。
　　
　　目前，成功應用微波干燥的食品種類很多，大致可以分為：
　　
　　果蔬類——土豆片、薯片、菠菜、白菜、西紅柿、胡蘿卜、竹筍、蒜、蘋果脯、葡萄、香蕉、黃桃、山楂、南瓜、蔥、紫菜、西紅柿、洋蔥等；
　　
　　肉制品——雞肉、魚片、對蝦、香腸、牛肉干、豬肉等；
　　
　　米面類——玉米片、通心面、糕點、面包、方便面、肉餡餅、方便米粉、大米等；
　　
　　藥材類——人參、藥丸、鹿茸、蛇、枸杞、花粉、蜂王漿等；
　　
　　飲料類——咖啡、桔粉、果汁、奶粉等；
　　
　　農副土特產品——茶葉、大豆、花生、山野菜、瓜子、木耳、煙葉、谷物、油菜籽、香菇、海帶等；
　　
　　其它——蛋黃粉、魔芋粉、豆腐皮、檳榔芋等。
　　
　　微波干燥食品的種類還有待于進一步地開發研究，目前不少研究人員仍在進行這方面的工作。3微波干燥食品發展前景
　　
　　IDS主席Mujumdar教授指出：1990年以來，干燥的能源價格依然是重要的，但對于干燥研究而言不再是zui關鍵的因素，現在是由新產品和新的加工過程的需求推動干燥研究。同時指出，如今的熱風干燥不是一種環保良好的作業，礦物燃料的燃燒產生的二氧化碳是被稱之為“綠色居室效應”的主要成分。基于這些考慮，當前干燥的總目標是“以zui
　　
　　快的速度排除液體（通常是水）并對產品有zui小的負面影響；不破壞環境以及投入zui低的資金和操作費用”。因此，此領域的實際工程策略，是對各種規模的干燥過程，從（從經濟和環保考慮）到微量級（物料性質）進行探索和聯合考慮。還指出對流、傳導和微波干燥可否聯合的構想。食品的干燥也應以此為目標進行研究。微波干燥作為一項新技術正符合這樣的發展要求。