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远红外技术应用NO1

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-01-11  浏览次数:627
核心提示:用远红外线来烧烤牛排,烤肉,烤鱼,能烤出与木炭火一样美味的味道,另外,远红外线也适用于烤面包片及电饭煲等。利用高效率红
  

    用远红外线来烧烤牛排,烤肉,烤鱼,能烤出与木炭火一样美味的味道,另外,远红外线也适用于烤面包片及电饭煲等。利用高效率红外线放射体,远红外线放射体,金属表面放射体来烤麵包片。

          

    左边是用高效率红外线放射体、中间是用远红外放射体、右边是用金属表面放射体

    烤面包的情况,虽然三种放射体是用相同功率烤面包的,但是烧烤的程度截然不同。

  远红外技术在食品中的应用现状

  1、远红外技术在水产品加工中的应用

  在日本很早就把远红外技术运用到水产品的加工中, Sakharova 报道[7]远红外技术可以用来对鱼罐头产品的加热处理,主要是鲱鱼和沙丁鱼罐头。并设计和制造了用于加热鱼产品的远红外加热设备。Khovrenko 报道[8]用远红外技术对螃蟹进行干燥的实验,用红外线加热到 36~63℃,湿度在 49.5~60%,干燥 7~9.5 小时后,青霉菌、曲霉菌和枯草杆菌等明显减少, 同时保持了产品的原有外观形态和营养成分,而且降低了原有的加热时间,减少了能量消耗。Sakai 等报道[9]用远红外技术来解冻冷藏的生金枪鱼片, 能够很好保持金枪鱼的外观和营养。在制作木松鱼片时利用远红外辐射烧软, 可缩短 1/3~1/2 时间,还兼有杀菌效果, 还能防止营养成分的流失,可获得均匀的加热,水分增加也不多,可省去均匀水分的暗蒸工艺。

  2、远红外技术在果蔬加工中的应用

  远红外技术在果蔬加工中的应用主要是用来脱水干燥, 具有加热速度快、吸收热量均匀、传热效率高等优点。Mongpraneet 等就运用真空条件下对威尔士的洋葱进行远红外干燥研究,得到的洋葱脱水效果好, 降低洋葱复水的可能性。T.M.Afzal 等]利用远红外对土豆的水分扩散进行了研究,得出用远红外对土豆进行干燥是其水分扩散系数在 5.93×10-11~1.73×10-9m2/s,活化能是 2057KJ/Kg, 有利于土豆对水分解吸附作用,从而有效脱水。另外王军等也报道[12]通过远红外技术的处理,脱水产品在冷藏条件下由原来的 2~4 天延长到现在的 21~28 天。日本已经开发出一种用于蔬菜干燥的远红外设备,根据蔬菜的不同种类和状态采取不同的措施,在短时间内将蔬菜烘干,从而减少营养成分的流失,如在加工纸菜的时候运用远红外脱水可以防止 Vc 的损失,而且外形变化不大。另外,也可以用远红外技术来干燥蘑菇、香菇、土豆、越橘等。

  

3、远红外技术在肉制品中的应用

  远红外技术具有表面加热的性能, 可以用于烘烤肉制品。如鱼、猪肉的油炸、烤制等,经过远红外加热使得食物内外表面的水分均匀一致,口感好。P.Sheridan 等人用远红外对制作肉饼进行了研究。通过用中波红外线和远波红外线的比较实验,得出用远红外能更快地升高肉饼的中心温度,而且在加热加工中不依赖肉饼中的脂肪含量。同时,减少了肉饼的表面由于温度过高而引起的碳化,减少了加热时间,与其它方式相比节能约 55%。

  4、远红外技术在粮食贮藏中的应用

  日本从 1996 年开始远红外线干燥机的研制工作,取得了可喜的成绩,目前已在运行的远红外线干燥机有 2000 余台,占日本谷物干燥能力的5.3%,单机生产率( 干燥水稻)0.8~7t/h。最近又开发出“常温减压快速干燥系统”,为粮仓保持干燥找到了一条节能途径。新方法是把粮仓内部温度恒定在 30℃左右, 并保持较低的气压,然后用 3 种陶瓷加热器向粮仓内放射远红外线,并让干燥空气循环流通,以促使贮存的粮食有效地发散水分,保持干燥。在此过程中粮食的色素和味道等均不会受到破坏。与现在使用的高温干燥法相比,新技术把烘干时间从 24 个小时缩短到 1~2 个小时,并且把每小时的能源消耗减少了50%, 从而大大降低了粮仓的保管费用。Afzal等人通过对大麦的研究,得出对粮食干燥时远红外的最佳强度为 0.333W/cm2。

  自70 年代以来,国内外许多研究部门开始对远红外线谷物干燥机的应用进行了研究,并取得了可喜的进展。研制的远红外线干燥机主要有滚筒式、链板输送带式和电磁振动旋流式。

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远红外线加热干燥

      

  辐射传热作为三大传热方式(对流、传导、辐射)之一,实质是物体通过向外发射光波来传递热能。在辐射传热中,物体辐射和吸收光波的波长峰值与其表面温度和材料性质密切相关。地球上的绝大部分物体都处于常温状态,对应辐射和吸收的光波波长峰值处于远红外波段,因此,在现实生活中,远红外线表现出最强的热效应。具体到人体,人体正常体温为37℃,向外辐射的光波波长峰值处于8.5um~10um之间,相应的,8.5um~10um之间的远红外线也具有与人体最佳的共振匹配热效果。

  物体辐射光波波长峰值公式(维恩公式)

(T为绝对温度=摄氏温度+273)

  人体正常温度为37℃,辐射光波波长峰值为:

  

  杰纶第三代地暖电热膜平均工作温度为40℃,发射的远红外线波长峰值为:

  

    因为远红外线不用加热空气,直接对被干燥物传递热,所以干燥效率高。 


    从前,干燥主要是利用自然的太阳光,但是为了能进行迅速的干燥,现在利用加热过空气来干燥的比较多。但是大部分的对流热量没有传到被干燥物上,其热量而是停留在被干燥物表面,所以损失很多能量。远红外线的热量不会被其他介质夺走热能,直接将热能传达到被干燥物上,干燥效率高。

    高效率红外线放射体,传递给被干燥物的热量是最高的,同时也是干燥效果好的放射体。其次是远红外线放射体,而金属放射体的干燥效果最差的。用此方法可以评价和推定放射体的干燥效率。其结果和Fig4.的实际干燥效果是一致的。由於用红外线放射来干燥,放射体的放射特性和被干燥体的吸收特性之间的热能授受关係的适应性非常重要,所以用此评价方法适合判定远红外线放射体的干燥效果。

    因为干燥是使水气化,使水蒸气加速挥发到大气中之原理,所以给予被干燥物热量越多就越干燥快。那时,周围空气的湿度越低,干燥效果越高。晾衣服时,有微风时比无风时衣服要干得快。远红外线干燥主要是排解空气,所以适应湿气的飞散。

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  远红外线暖房设备

      在远红外暖房里就像享受日光浴一样,带给我们温暖的感觉。


      从约5000度高温的太阳那里,我们享受到了自然能源。上段左图是太阳光能源的曲线图,中图是放射比率。有害γ线,X线占17%,可视光线占38%,红外线占45%。但是带来温暖感觉的近红外线(2)和远红外线共和只有5%。右图为石英玻璃(1),普通窗户玻璃(2),厚度数μm的窗户玻璃薄片(3)穿透红外线时的曲线图。窗户玻璃波长3μm处,能很好的穿透。穿过窗户玻璃照射过来的太阳光也是感觉有暖感的事实表明,我们感觉到暖的红外线是2μm -5μm周围的电滋波R线及紫外线通过大气反射,吸收,大部分没有传到地表。

      炭是暖房用燃料中不可缺少的,燃烧时炭的温度达到约800度,发出红光。那大家知道它放射出来的是什麼能量吗?左图是可视光线占13%,远红外线占40%,近红外线占47%的分佈比率。中图是使用了400W+400W的2阶段切换用的高效率红外线放射体的电气烤炉。表面温度约300度时,2μm ~4μm(1)的近红外线占56%,4μm以外的远红外线(2)占44%.这种远红外线电气烤炉不会放射浪费的能源,可谓是最合理,效率高的暖气设备。

        

  

 

  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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