有机物料的微波真空干燥制造技术

用于将有机物料，如食物和生物活性物，微波真空干燥的设备20具有多个微波发生器50，启用所述微波发生器从而引起在它们各自的微波流之间的干涉，并且将微波能均匀遍布真空室34。设有在所述室中的微波透波窗口36，使得待干燥的有机物料在输送带60上移动穿过所述微波透波窗口，并且通到室34中的微波能立即遇到有机物料，因此减弱能量并减少电弧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于有机物料的微波真空干燥的设备和方法，所述有机物料包括食品和生物活性物，如疫苗、抗生素、蛋白质和微生物培养。
技术介绍
通常在食品加工业和生物活性物料的生产中进行有机物料的脱水。其可以用于保存产品以贮藏。其也可以用于产生以脱水形式使用的产品，例如干草药和各种薄片。有机产品的传统脱水方法包括风干和冷冻干燥。这两种干燥方法都有其局限性。总体而言，风干慢而冷冻干燥昂贵，并且两种方法易于降低产品的外观和质地，这在食物的情况下是不期望的。 用于将食品和bilogically活性物脱水的另一种方法是微波真空脱水。这在专利文献中的例子包括2009年4月23日公开的Durance等人的WO 2009/049409A1，以及2009年3月19日公开的Durance等人的WO 2009/033285A1等。微波真空干燥是一种快速方法，其与风干和冻干的产品相比可获得具有改进的质量的产品。因为干燥在降低的压力、水的沸点下进行，并且大气中的氧含量较低，所以对氧化和热降解敏感的食物和药用成分可以比风干保持得更高的程度。干燥过程也比风干和冻干快很多。本专利技术涉及在微波真空干燥领域中的改进。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及微波发生器在对真空室中的有机物料的干燥中的运行模式。本专利技术人已确定，通过使用多个微波发生器和以程序设定的组合和序列启用这些微波发生器，能够精确地控制微波场通过微波透波窗口。通过利用微波的干涉，本专利技术可以实现将电控的微波随机扫描，从而使得有机物料可以被微波能均匀地处理。这反过来又允许干燥过程的加强的控制。当两个或更多个微波源共同运行，使得微波输出流交叠时，输出流组合并相互干涉成为汇合的流或束，类似于两条河流相互合并。在两个微波流的情况下，如果它们是彼此异相的，那么相移将导致微波合流的重新定向。专利技术人已经确定，当在时间上随机地启用和停用多个微波源时，其结果是微波束随机定向。这个原则可以用于穿过限定空间随机和均匀的分布或扫描合流的微波流，而不需要机械地重新调整微波发生器。在本专利技术中，微波流穿过微波透波窗口地分布或扫描，以用于将微波辐射输送到容纳待脱水的有机物料的真空室中。待脱水的物料可以有选择地运动通过真空室或在真空室中运动。物料的这种运动可以有助于微波能在物料中的进一步分布。微波室可以结合匹配的水负载，所述水负载设计成吸收通过窗口并且通过正在脱水的有机物料的微波能。所述水负载用于减少在真空室内的过量微波辐射的反射，从而控制高电场波节的电势，进而降低发生电弧的电势。根据本专利技术的一个方面，设有用于将有机物料脱水的设备，所述设备包括真空室、两个更多个的微波发生器的组、用于将微波辐射输送到真空室中的微波透波窗口、在微波发生器和窗口之间的微波室、以及用于控制微波发生器的运行用于以程序设定的组合和序列启用和停用微波发生器的机构，所述机构引起在来自任意一个发生器的微波流和来自任意其它发生器的微波流之间的干涉。本专利技术的另一方面涉及减少在微波真空脱水器中发生的微波辐射电弧。电弧可以导致正在脱水的产品燃烧。专利技术人已经确定，这样的电弧可以通过如下布置来减少，即，将有机物料放置成使得通过真空室的微波透波窗口的辐射在进一步传递到真空室之前立即遇到有机物料。这具有如下效果，即削弱在真空室内的微波能，进而减少电弧。由有机物料引起的微波反射返回到微波室，在那里微波反射可以形成驻波和热点。由于微波室是在大气压下，发生电弧的可能性是很低的。通过将有机物料放置到窗口上或接近窗口并选择性地输送有机物料穿过窗口来完成布置，例如，将有机物料放置到在窗口上的或接近窗口的微波透波输送带上。根据本专利技术的这个方面，设有用于将有机物料脱水的设备，其包括真空室、微波发生器、在真空室中的微波透波窗口、在窗口和发生器之间的微波室、以及可选的用于将有机物料输送穿过在真空室中的微波透波窗口的机构。 两个上述特征，也就是微波场的控制和电弧的降低，可以结合到单独一个设备中。根据本专利技术的这个方面，该设备包括真空室、两个或更多个微波发生器的组、在真空室中的微波透波窗口、在微波发生器和窗口之间的微波室，以及用于控制微波发生器的运行而以程序设定的组合和序列启用和停用微波发生器的机构，所述窗口定位成使得有机物料可以被放置在窗口上或窗口附近，从而使得通过窗口的微波辐射立即遇到有机物料，所述控制机构引起在来自任意一个发生器的微波流和来自任何其它的发生器的微波流之间的干涉。此外，本专利技术还提出了用于将有机物料脱水的方法。适合通过本专利技术来脱水的物料的例子包括水果，其可以是整个的、泥或片，冷冻或非冷冻的，包括香蕉、芒果、木瓜、菠萝、瓜、苹果、梨、樱桃、草莓、桃、杏、李子、葡萄、桔子、柠檬、柚子；蔬菜，其可以是新鲜或冷冻的，整个的、泥或片，包括豌豆、豆、玉米、胡萝卜、西红柿、辣椒、药材、土豆、甜菜、萝卜、南瓜、洋葱、大蒜；水果和蔬菜汁；预先煮熟的谷物，包括大米、燕麦、小麦、大麦、玉米、亚麻子；水解胶体溶液或悬浮液、蔬菜胶；冷冻液态细菌培养物、疫苗、酶、分离蛋白；氨基酸；可注射麻醉药品、医用药品、天然药用化合物、抗生素、抗体；复合物，其中水解胶体或胶包围和封装相对较不稳定的物料的小滴或颗粒，作为保护和稳定较不敏感物料的一种手段；肉类、鱼类和海产品，其可以是新鲜的或冷冻的，整个的、泥或片；乳制品，如牛奶、奶酪、乳清分离蛋白和酸奶；以及水果、蔬菜和肉类的含水提取物。脱水方法的一个方面涉及微波发生器的运行模式。根据这方面，该方法包括将有机物料引入到真空室中；将真空室中的压力降低到比大气压低；以程序设定的组合和顺序启用和停用两个或更多个微波发生器的组，其造成在来自任意一个发生器的微波流和来自任意其它的发生器的微波流之间的干涉；并通过微波透波窗口将微波辐射流施加在真空室中，以用于将有机物料脱水；以及将脱水物料从真空室中移除。脱水方法的另一方面涉及减少微波真空脱水器中的微波辐射的电弧，同时进行有机物料的脱水，从而使得微波场在通过窗口后立即被有机物料衰减。根据这个方面，该方法包括将有机物料引入到真空室中；将压力降低到小于大气压；将微波辐射施加通过这个窗口，以用于将在窗口上或窗口附近的有机物料脱水；选择性地将有机物料输送通过真空室；以及从真空室移除已脱水的有机物料。上述两种方法可以合并成单独一个方法，该方法包括将有机物料输送穿过所述微波透波窗口 ；并且也以程序设定的组合和顺序启用和停用多个微波发生器，以用于将微波辐射施加通过窗口。本专利技术的这些和其他特征从下面的优选实施方式的描述和附图中可以看出。附图说明图I示出根据本专利技术的一种实施方式的设备的等轴视图。图2示出图I视图的相反侧的等轴视图，其中输出模块壳体和真空室盖被移除。图3示出沿图I的线3-3的剖面图。 图4示出沿图2的线4-4的剖面图。图5示出所述设备的另一实施方式的纵剖图。具体实施例方式在整个下面的描述和附图，其中相应的和类似的部件由相同的附图标记来标示，提出具体的细节以用于使本领域技术人员更透彻地理解。但是，可能不示出或详细描述众所周知的元件，以避免不必要地使本公开内容模糊。因此，描述和附图视为说明性地而并非加以限制。脱水设备20包括处理单元22，其中有机物料被微波真空干燥。所述单元具有输入端24和输出端26，在输入端处具有原料装载模块28本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.18 US 61/295,8351.一种用于将有机物料脱水的设备，所述设备包括 (a)真空室； (b)两个或更多个微波发生器构成的组； (c)用于将微波辐射从所述微波发生器中传输到所述真空室中的微波透波窗口； (d)在所述微波发生器和所述微波透波窗口之间的微波室，所述组中的所述两个或更多个微波发生器被放置成使得来自所述组中的任意一个发生器的微波流与来自所述组中的任意其它发生器的微波流在所述微波室中交叠；以及 (e)用于控制所述微波发生器运行的机构，用以启用和停用所述微波发生器，以引起在来自所述组中的任意一个发生器的微波流与来自所述组中的任意其它发生器的微波流之间的干涉。2.根据权利要求I所述的设备，其中，所述用于控制的机构包括用于将所述组中的第一发生器在第一时刻启用第一段持续时间和将所述第一发生器停用第二段持续时间、以及用于将所述发生器中的另一发生器在第二时刻启用第三段持续时间和将所述另一发生器停用第四段持续时间的机构，其中，所述第一时刻与所述第二时刻不同。3.根据权利要求I所述的设备，还包括用于将有机物料装载到真空室中的机构。4.根据权利要求3所述的设备，还包括用于将已脱水的有机物料从真空室卸载的机构。5.根据权利要求I所述的设备，还包括用于将有机物料输送通过真空室的机构。6.根据权利要求5所述的设备,其中，所述用于输送的机构包括用于将有机物料输送穿过在真空室中的微波透波窗口的机构。7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述用于输送的机构包括邻近所述微波透波窗口的输送带。8.根据权利要求I所述的设备，其中，所述微波发生器构成的组和所述微波室包括模块，并且所述设备包括两个或更多个模块。9.根据权利要求I所述的设备，其中，所述设备具有彼此间隔开的输入端和输出端。10.根据权利要求4所述的设备，其中，所述用于装载的机构在所述设备的输入端，并且所述用于卸载的机构在所述设备的输出端。11.根据权利要求I所述的设备，其中，所述微波发生器放置成大体垂直于所述设备的纵轴线排成一排。12.根据权利要求I所述的设备，其中，所述组包括三个微波发生器。13.根据权利要求I所述的设备，其中，所述组包括四个或更多个微波发生器，所述四个或更多个微波发生器放置成大体垂直于所述设备的纵轴线排成两排或更多排，每排具有两个或更多个发生器。14.根据权利要求I所述的设备，还包括位于所述真空室内的水负载。15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述水负载包括邻近所述真空室的顶盖的水管。16.根据权利要求7所述的设备，其中，所述输送带形成在所述微波发生器下方延伸的连续环路。17.根据权利要求7所述的设备，其中，所述输送带形成邻近所述微波透波窗口的连续环路。18.根据权利要求I所述的设备，还包括用于降低所述真空室内的压力的机构。19.一种用于将有机物料脱水的设备，包括 (a)真空室； (b)微波发生器； (C)微波透波窗口，所述微波透波窗口用于将来自微波发生器的微波福射传输到所述真空室中； Cd)在所述微波发生器和所述微波透波窗口之间的微波室；和 (e)用于将所述有机物料在所述真空室中输送穿过所述微波透波窗口的机构。20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述用于输送的机构包括邻近所述微波透波窗口的输送带。21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述输送带形成在所述微波发生器下方延伸的连续环路。22.根据权利要求19所述的设备，其中，所述输送带形成邻近所述微波透波窗口的连续环路。23.根据权利要求19所述的设备，还包括用于将所述有机物料装载到所述真空室中的机构。24.根据权利要求23所述的设备，还包括用于将已脱水的有机物料从所述真空室卸载的机构。25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述用于装载的机构在所述设备的输入端，并且用于卸载的机构在所述设备的输出端。26.根据权利要求19所述的设备，还包括定位于所述真空室内的水负载。27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述水负载包括邻近所述真空室的顶盖的水管。28.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅军，蒂莫西·D·迪朗斯，帕拉斯图·伊格马艾，
申请(专利权)人：能波公司，
类型：发明
国别省市：