微波冷冻干燥技术的发展和有待解决的问题
食品的微波干燥技术
食品的微波干燥技术(一)微波干燥特点和机制食品物料因储存、运输或其他目的常需要干燥脱水。
微波干燥方法可分为常压微波干燥、微波真空干燥和微波冷冻干燥。
微波干燥的特点主要有以下几个方面：1.由内向外干燥微波干燥过程中首先在物料内层形成干燥层，然后由里层向外扩展，这主要是因为微波能透人物料内部被吸收，其微波能量瞬时转为热能，使物料整体升温(包括里层物料及其所含有的水分温度)。
此时，里层水蒸气压力骤升，驱动水蒸气向物料表层排出。
因此，物料里层首先出现干燥层，并逐渐向外层扩展。
而一般干燥方法是食品外部首先受热，食品表面先干燥，然后是次外层受热、干燥。
微波加热是内部加热，物品的最内层首先干燥，最内层水分蒸发迁移至次内层或次内层的外层，这样就使得外层的水分越来越多，所以随着干燥过程的进行，其外层的传热系数不仅没有下降，反而有所提高。
因此在微波干燥过程中，水分由内层向外层的迁移速度很快，即干燥速度比一般的干燥速度快很多。
2.脱水后期干燥在低含水量(小于5％)的物料干燥过程中，微波干燥较常规干燥方法效率高。
微波干燥尤其适用于一般干燥脱水的后期干燥处理。
3.微波干燥节能采用微波加热技术对物料加热时，物料吸收微波能的量远大于微波加热区设备部件(箱体)对微波能的吸收。
因此，物料温升远大于箱体，即意味着微波加热设备能量利用率远大于常规加热设备。
(二)微波真空干燥技术及应用微波真空干燥技术是以微波加热为加热方式的真空干燥。
对于一些热敏性材料，宜在低温下干燥，采用微波真空干燥不仅可以降低干燥温度，而且还可大大缩短干燥时间，有利于产品质量的进一步提高。
微波真空干燥主要用于对果汁、谷物和种子的干燥。
草莓、木莓采用微波真空干燥时，其维生素C的保存率高于90％；对于果汁中的挥发性风味物质的保存情况，微波真空干燥的效果好于喷雾干燥和冷冻干燥，因为喷雾干燥温度较高，而冷冻干燥时问较长。
微波真空干燥技术除了用于浓缩果汁以外，还可以对蔬菜、水果进行低温干燥，较好的保持了蔬菜水果的色泽、风味和维生素成分。
冷冻干燥(冻干机)综述
药厂车间设计与设备题目：冷冻干燥设备综述学院专业学号学生姓名指导教师二〇一年月目录1.冻干技术原理 (2)2.冻干设备分类 (3)2.1.干燥搁板面积 (4)2.2.冻结方式 (4)2.3.干燥仓形状 (4)3.冷冻干燥机结构 (4)4.冻干基本过程 (4)4.1 前处理 (5)4.2 预冻 (5)4.3 干燥 (5)3.4 后处理 (6)5.冻干技术发展历史 (6)5.1 食品的冻干 (6)5.2 标本、医药品的冻干 (7)5.3 当今情况 (8)6.冻干设备医药领域应用 (8)6.1中药现代化 (8)6.2西药制备 (8)6.3生物制品的保存 (9)7.冻干设备主要厂商 (9)7.1国内主要厂商及产品 (9)7.2国外主要厂商及产品 (11)8.冻干发展现状和趋势 (11)8.1 制冷系统的发展现状和趋势 (12)8.2 控制系统的发展现状和趋势 (13)8.3 整合的冻干生产线 (13)8.4结论 (13)9.参考文献 (14)1.冻干技术原理真空冷冻干燥技术，也可称之为冷冻升华干燥，它是将经过一定处理的新鲜物料或者湿物料的温度降低到物料共晶点温度以下，使物料内部的水分完全冻结，形成固态的冰，然后适当抽取干燥仓内的空气，使其达到一定的真空度，之后对加热板进行加热达到适当的温度下，使冰直接升华为水蒸气，再利用真空系统的捕水器或者制冷系统的水气凝结器将水蒸气冷凝，从而得到干制品物料的一种技术。
真空冷冻干燥技术其干燥过程是物料内部水分的物理状态变化并且逐渐移动的过程，由于这种变化和移动是发生在低温低压条件下的，因此，真空冷冻干燥技术的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。
在低压下水的相变过程和常压下大体相似，但相变时的具体温度不同。
例如在103 Pa压力下，固态冰转化为液态水的温度略高于0℃，而液态水转化为蒸汽的温度为6.3℃，可见降低压力后冰点变化不大，而沸点却大大降低了。
可以想象，当压力降低到某一值时，沸点即与冰点相重合，固态冰就可以不经液态而直接变为气态，这时的压力称为三相点压力，相应的温度称为三相点温度。
微波干燥
微波干燥法：是通过微波加热原理使物料内部水分加热蒸发得到干燥效果的一种干燥方式。
如果物料的初始含水率很高，物料内部的压力非常快地升高，则水分可能在压力梯度的作用下从物料中排除。
微波干燥过程中，温度梯度、传热和蒸汽压迁移方向均一致，从而大大改善了干燥过程中的水分迁移条件，当然要优于常规干燥。
同时由于压力迁移动力的存在，使微波干燥具有由内向外的干燥特点。
即对物料整体而言，将是物料内层首先干燥，这就克服了在常规干燥中因物料外层微波干燥原理：原理微波是一种波长极短的电磁波，波长在1mm到1m之间，其相应频率在300GHz至300MHz之间。
为了防止微波对无线电通信、广播和雷达的干扰，国际上规定用于微波加热和微波干燥的频率有四段，分别为：L段，频率为890～940MHz，中心波长330mm；S段，频率为2400～2500MHz，中心波长为122mm；C段，频率为5725～5875MHz，中心波长为52mm；K段，频率为22000～22250MHz，中心波长8mm。
家用微波炉中仅用L段和S段。
微波是在电真空器件或半导体器件上通以直流电或50Hz的交流电，利用电子在磁场中作特殊运动来获得的。
这种运动可以简单的这样来解释一下：介质从电结构看，一类分子叫无极分子电介质，另一类叫有极分子电介质。
在一般情况下，它们都呈无规则排列，如果把它们置于交变的电场之中，这些介质的极性分子取向也随着电场的极性变化而变化，这就叫做极化。
外加电场越强，极化作用也就越强，外加电场极性变化得越快，极化得也越快，分子的热运动和相邻分子之间的摩擦作用也就越剧烈。
在此过程中即完成了电磁能向热能的转换，当被加热物质放在微波场中时，其极性分子随微波频率以每秒几十亿次的高频来回摆动、摩擦，产生的热量足以使物料在很短的时间内达到热干的目的。
微波是指波长在lmm一lm，也即频率在300--300000 MHz之间的电磁波。
微波干燥利用磁场方向的高频转变，使极性分子产生运动和摩擦，从而产生热量。
微波干燥玉米的研究
微波干燥玉米的研究引言：微波干燥是一种常见的粮食干燥方法，它具有高效、快速和均匀的特点。
玉米是世界上最重要的粮食作物之一，对其进行有效的干燥是保障粮食质量和储存的重要环节。
本文将从微波干燥玉米的原理、方法、优缺点以及影响干燥效果的因素等方面进行探讨和研究。
一、微波干燥原理：微波干燥是利用玉米本身的导电性、极化性和渗透性等特性，将微波能量传导入内部，使玉米中的水分分子振动产生热量，从而实现玉米的干燥。
二、微波干燥方法：三、微波干燥优缺点：1.优点：a.高效快速：微波干燥相较于传统的热空气干燥具有更高的干燥速度，缩短了干燥时间。
b.均匀干燥：微波能量可以均匀分布在玉米中，使得玉米得以从内部和外部同步干燥，避免了外部过干内部过湿或外部过湿内部过干的情况。
c.保持食品品质：微波干燥可以减少干燥过程中的质量损失，同时能保持玉米的口感、颜色和营养成分。
2.缺点：a.设备成本高：微波干燥设备相较于传统干燥设备来说，需要更高的投资成本。
b.能耗大：微波干燥过程中需要消耗大量的电能。
四、影响微波干燥效果的因素：1.微波功率：合理选择合适的微波功率可以提高干燥效率，但过高的功率会导致局部温度过高和玉米表面过热。
2.玉米初始含水率：初始含水率越高，干燥时间越长。
3.玉米颗粒大小：颗粒大小影响微波能量的透射和吸收效果，过大或过小的颗粒会影响干燥效果。
4.干燥温度：适宜的干燥温度可以提高干燥速度，但过高的温度会导致玉米质量下降。
5.玉米形状：玉米形状的不同会影响微波能量的分布和吸收情况，从而影响干燥结果。
结论：微波干燥是一种高效、快速和均匀的干燥方法，对于保持玉米的品质和营养成分具有重要意义。
在微波干燥过程中，合理选择微波功率、控制干燥温度和调节初始含水率等因素都对干燥效果具有显著影响。
未来的研究还可以探索微波干燥玉米的优化方法，如调整干燥参数、利用微波和其他方法的联合干燥等，更好地开发和利用微波干燥技术。
真空冷冻干燥食品加工技术研究及其运用解析
真空冷冻干燥，应让食品在低温低压下，进行水分蒸发，从而得到质量较高的食品。
这种视频处理方法，主要利用冰品升华原理，在高真空的环境下，将冷冻食品中水分，不通过并融化，直接从固态转化为水蒸汽进行干燥。
其优势在与能够保持食品形态，防止食品出现色香味等方面的流失，避免营养物质大量损失等。
真空冷冻干燥的设备系统真空冷冻干燥方法需要依靠制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统以及控制系统实现，分别进行有效处理，根据这些流程运作实现真空冷冻干燥加工技术。
首先是冷冻干燥室和低温冷凝室，这两个系统主要是为食品加工提供一个有利的环境。
系统要始终保持低温，并拥有物料冰晶升华的热量。
低温冷凝室要进行封闭处理，能够与真空泵、制冷机以及热交换器相连，从而获取环境中的除霜热量。
真空系统、制冷系统、加热系统以及控制系统，都是真空冷冻干燥的重要作用流程，做好配置，实现加工技术。
真空冷冻干燥食品加工的技术应用加工生产的技术流程。
首先要进行前处理，然后预冻，之后速冻，最后升华干燥，成为加工品。
具体如下图所示：其中前处理，主要对食品进行分选、清洗、切分、漂烫以及杀菌。
这个过程能够有效预防虫及卵或泥砂的残留。
整个过程要避免过度加热，严格包好前处理管，保障冻干食品的高品质。
在预冻过程中，先进行预冻，再进行真空处理。
如果先抽真空，会导致溶解在水中的气体，在外界的压力下快速逸出，从而增加气泡，出现“沸腾”状态，导致加工失败。
所以应先进行预冻，再抽真空。
当水分蒸发时，食品内部热量被抽取结成冰，然后饼再汽化，内部有多孔。
针对预冻温度的选择，要控制在物料共熔点5℃左右。
加工流程需要充分的预冻时间，超过2h。
针对其预冻温度降低速度，要控制在每分钟1-4℃为宜，避免其变化过大影响食品的质量，不同物料的预冻速度，应由试验断定。
速冻主要是将前处理的食品进行速冻，冻结速度越快，食品内部的结晶越小，对食品结构的破坏也越小。
针对升华干燥，应在速冻后立即实行，应保证真空度能够快速达到升华压力，及时提供热量，其热量主要通过辐射实现。
微波真空干燥技术的进展
１１ 微 波 债 空干燥 与 冷冻 干燥 的 比较 ．
流传 热 几乎 不存 在 ，而 是 以热传 导 为 主 ，所 以传 热 速 度 慢 ，干燥 时 间仍 比较 长 。色 香 味及营 养成 分 的保 留 仍 有一 定 的 限度 。
量 和经 济效 益 之 间 的矛 盾 一 直 难 以解 决 ，微 波 债 空 干 燥被 认 为是最 有 可能 解决 这 一矛 盾 的新 技术 ，近 年 来 受 到 国内外学 者 和工 业界 的广泛 关 注 。
众长 ，干燥 后 的食 品 品质 较差 ，颜 色 变化 大 ，香 味 、营 养 素 的损失 大 ，组织 结 构变 硬 ，复 水性 差 。 当今 的食 品加 工 （ 别 是 水 果 、蔬 菜 ） 非 常 追 求 食 品 原 有 的 特 色 、香 、味和 营养成 分 ，药 品加 工 更需 要最 大 限度 保
独特 的优 点 ，使其 应 用得 到迅 速 发展 。微 波 系统 与 真 空 系统 相 结 合 的微 波 债 空 干 燥 技 术综 合 了微 波 和 真 空 的优点 ，既 降 低 了干 燥 温 度 ，又加 快 了干燥 速度 ， 具有 快速 、高效 、低 温 等特 点 ，能较 好地 保 留被 干 燥 食 品或药 品 等物料 原 有 的色 香 味 、维 生 素等 热敏 性 营
【 关键词 】微波／ 真空；微波；干燥；真空
中图分 类号 ：Ｔ ２ ５ １ Ｓ ０ ．
而却 步 。以 生产 脱水 大 蒜 为例 ， 目前 国际市 场 对脱 水
Lgj-10普通型冷冻干燥机
候不转，不是故障，一旦达到热平衡要求时压力开关会自动启动。 5、关机：先停止送气再关闭冷干机。
日常养护
1、保持设备的内外清洁，粉尘较多的环境(如纺织、粉剂等)对风冷凝器的散热片要及时清扫吹除。 2、自动排水器及水冷型机的冷却水过滤器上的滤网要定期拆下清洗。 3、一般冷干机上下游均设有精密过滤器，中大型冷干机内部还装有气液分
比较。如下降幅度较大应及时与联系。 （绝对压力＝表压＋0.1MPa） 5、设备是否完好。
参考值：
设备工作原理图
3、10m3 以上冷干机应先接通电源，使制冷压缩机预热。预热时间根据当地环境温度确定。一般夏天 2 小时，冬天 6 小时以 上或参照压缩机说明书。
4、启动开机按钮。10m3 以下小型冷干型无预热功能，揿启动按钮后需经适当延时(3～5 分钟)后制冷压缩机开始运转。 5、制冷压缩机启动后，冷媒高压表指示针缓缓上升，冷媒低压表指针缓缓下降，最后应稳定在工况位置：冷媒高压 1.3～ 1.65MPa，冷媒低压 0.35～0.5MPa。如果超出范围，由专业人员对制冷系统相关元件作适当调整，合格后空运转半小时。
4） 特殊热交换设计，可降低入口温度，并提高出口空气温度，可避免管路产生水滴，影响生产环境。
5） 多种形式（单、集、联控、PLC、变频等）的控制线路。适合不同用户的选用。
6） 完善的智能保护装置：特设冷媒高低压保护、相序缺相保护、过低温保护以及自动融霜、故障自动停机、自动报警、电 机过热保护等保护功能。
7） 自动排水器按需设置，除水效率高。浮球式、电子定时可根据机器工况选择设置。 8） 本机组采用独特的旋风式分离器。可将冷凝水从空气中彻底分离出来，并在各种气流条件下防止液态水份随压缩空气带 出，保持高效的运行，达到最佳之干燥除水目的。 9） 承压部件均按国家 GB150-1998《钢制压力容器》和 GB151-1999《管壳式换热器》进行制造、试验和验收，并接受 《压力容器安全技术监督规程》的监督。设备结构设计合理，便于维护保养；表面热喷塑，外形美观，不生锈；无基础安装， 运行平稳无振动，维修率低，无消耗品，运行费用少，连续运行无须专人守候。
微波干燥技术文献综述
综述微波干燥技术姓名学号班别专业名称所属系指导老师综述提交日期微波干燥技术Xxx（广东xxxx职业学院制药工程学院广州510520）【摘要】通过分析微波干燥的应用、机理特点，以及与传统干燥方法的比较，提出微波干燥与常规干燥方法相互配合使用，可更好的发挥不同干燥方法的优势，达到优化节能的目的。
【关键词】微波干燥；应用；机理Microwave drying technology[Abstract]Through the analysis of the application of microwave drying mechanism, characteristics, and the comparison of the traditional drying methods, and puts forward the microwave drying and conventional drying methods used in conjunction, can better play to the advantages of different drying methods to optimize the purpose of saving energy.[Key words] Microwave drying;The application of microwave drying微波能穿透到物料内部，使物料表里同时产生热能，不会产生外焦内生现象。
随着物料表面水分不断蒸发，物料表面温度将略低于里层温度，形成的温度梯度由内指向外，与加热过程中伴随发生的蒸汽压的迁移方向与热量迁移方向一致。
据物料干燥理论，这种加热状态是极有利于物料干燥的。
1微波干燥的原理1.1原理微波是一种波长极短的电磁波，它和无线电波、红外线、可见光一样，都属于电磁波，微波的频率范围从300MHz到300KMHz，即波长从1毫米到1米的范围。
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2005, Vol. 26, No. 4食品科学※专题论述256
微波冷冻干燥技术的发展和有待解决的问题
孙 恒，张 洁，朱鸿梅，肖尤明，徐 烈(上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 200030)
摘 要：本文介绍了国内外微波冻干研究的进展情况，并对其中微波与传热传质耦合、工艺优化与控制、技术经济性以及温度测量等存在的问题进行了讨论。关键词：微波；冷冻干燥；工艺；经济性；温度测量
Development of Microwave Freeze-drying and the Problem to be SolvedSUN Heng，ZHANG Jie，ZHU Hong-mei，XIAO You-ming，XU Lie(Institute of Refrigeration and Cryogenics，Shanghai JiaoTong University，Shanghai 200030，China)
Abstract ：Development of microwave freeze-drying is introduced. The thermo-electromagnetic coupling, technics optimizationand control, technical economy and temperature measurement are discussed.Key words：microwave；freeze-drying；technics；economy；temperature measurement中图分类号：TS203.7 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2005)05-0256-05
收稿日期：2004-02-03作者简介：孙恒(1976-)，男，在读博士生，主要从事食品冷冻贮藏方面的研究。
冷冻干燥已广泛用于食品、药品及生物制品的保存，但是干燥速率低、时间长、能耗高等缺点制约了其进一步的发展。微波冷冻干燥可以克服以上缺点，因为微波是体积加热，能量以电磁波的形式进入物料内部进行加热，从而提高了干燥速率。以有实验表明微波可使冻干时间缩短几小时甚至更多[1～3]。图1比较了两种加热方式。从图2可知冷冻干燥维持真空和冷阱需消耗很多能量[1]，干燥时间缩短就可减小这部分能量的消耗。微波冷冻干燥仍存在干燥过程较复杂、微波加热均匀性差、工艺优化与控制困难等问题。引外设备初投资也比较大，还有微波冻干装置中的温度测量等问题有待解决。因此应从以上问题入手对此展开研究。２微波冷冻干燥技术的研究情况国内外对此已开展了大量工作，证实了微波冻干的良好效果及存在的问题。2.1微波冷冻干燥技术的实验研究情况实验工作是微波冷冻干燥研究的基础。1958年Copson首先进行了微波冷冻干燥的实验并获得了很好的效果[4]。1967年，Hammond.L.H.采用915MHz微波冻干牛肉、虾和碗豆可将干燥时间分别缩短为3、3、3.75h[1]，因而微波冻干与辐射加热相比是有竞争力的。其它257※专题论述食品科学2005, Vol. 26, No. 4实验也得到了类似的结果[2]。Wang，Zhao Hui等1999年则研究了物料厚度、电场强度等因素对干燥时间的影响[6]。实验研究的另一个方向是微波和其它加热方式的复合干燥[6，7]。Litvin，S等人1998年采用微波复合干燥将冻干时间从9.5h缩短到3.75h[6]。复合干燥尽管效果很好，但系统设备更加复杂，因而限制了其实用性。2.2微波冷冻干燥技术的理论研究情况微波冷冻干燥的理论以常规冻干理论为基础，可分为传热传质过程与电磁场场强分布两部分。King和Sandall等提出的冰前沿均匀退却(URIF)模型是冷冻干燥的基本理论，也是升华、解吸两阶段模型，吸附—升华模型等的基础[8]。早期理论的传热传质部分均基于上述模型[4][9]。微波冻干中由于热量直接进入物料内部，因而不仅会发生蒸汽再冷凝现象，而且会有蒸汽迁移现象发生。以上现象在常规冻干中可以忽略，而在微波冻干中则会产生重要的影响。Wang Zhao Hui等提出了升华冷凝模型，对此进行了较好的描述[3][5]。
３微波冷冻干燥技术存在的问题微波冻干的主要问题在于加热均匀性差，工艺优化与控制比较困难，设备初投资大。要解决上述问题就应建立更完善的数学模型、进行经济性分析并采用合理的温度测量方法。3.1理论模型存在的问题目前的理论对传热传质的研究比较完善，而比较缺乏对于电磁场分布的研究。微波冻干中两者是相互影响的，电磁场分布决定着传热传质的内热源分布，而传热传质过程的进行会不断改变电磁场的分布，如图3所示[10]。微波冻干中的这种热电耦合是确定微波冻干工艺的重要因素，而目前对此还没有全面的研究。目前微波模型可分成三种：(1)均匀场强模型；(2)场强衰减模型；(3)场强分布模型。均匀场强加热模型假设物料内部的场强为一定值，则内热源强度为：
其中ω为角频率，ε0为真空介电常数，ε′是相对介电常数，θ为有效介电损耗角。场强衰减模型利用Lambert's 方程来描述物料内的场强分布。Lambert's 方程为：
此前微波冻干的研究多采用均匀场强模型，如[3～5]
[8，9]。但此模型仅适用于尺寸远小于波长的情况下。微波在物料内的波长。 对于肉类2450MHz下波长为4.3cm，微波冻干可采用大于1cm的厚度，两者相差不大，因而采用均匀场强模型会有较大误差。场强衰减模型主要适用于微波吸收能力强、衰减深度小的物料，因而广泛用于湿物料干燥过程[11]。模型的适用性取决于微波对物料的穿透深度。穿透深度Dp为微波进入材料后能量减为原值的1/e处到表面的距离，对于肉类：
由于冻干物料的微波吸收能力差，其穿透深度远大于物料的厚度，因此应用Lambert's 方程会有较大的误差。所以应计算微波冻干过程中的场强分布变化。目前电磁场计算常用的数值方法有有限差分法、有限元法边界元法(BEM)，边棱元法(EEM)、格林函数法、传输线法等，如何选择合理的方法从而完善热电偶合模型是目前工作的一个重要内容。3.2工艺优化及控制中存在的问题由于传热传质与微波相互影响，微波冻干工艺的研究仍有一些问题有待解决。工艺优化应在保证干燥品质 2005, Vol. 26, No. 4食品科学※专题论述258
的前提下尽量提高干燥速率并降低能耗和成本。必须满足的条件为限制条件，优化目标为干燥时间或能耗。微波冷冻干燥的限制条件可分为三类：3.2.1普通条件。即常规冻干中也有的条件，但在微波冻干中由于加热不均匀而变得更为复杂。包括：(1)升华阶段升华温度应低于共融点温度。(2)升华阶段干燥层温度应低于物料的崩解温度。(3)在解吸干燥阶段，物料的温度分布应保证食品不塌陷(collapse)，不焦化(scorch)，并有合适的最终剩余水分(residual moisturecontent)。3.2.2相互影响条件。指微波和传热传质相互影响而出现的限制条件。包括：(1)干层热失速，也称为热斑、热失控(thermal runaway)。如果物料的微波吸收能力随温度上升而上升，则微波加热使温度升高，而温度上升又使物料吸收的热量增大，两者相互影响会使加热集中在物料的特定区域内而使干燥失败。(2)冻结层的冰融。同上述相似，因为水的微波吸收系数远大于冻结物料，因此如果冻区内有一点融化，则微波就会集中加热这一点而使干燥失败[12]。(3)回波。如果微波加热功率和物料对微波的吸收不匹配，则电磁波就会在加热腔中反复振荡形成很强的驻波，并可能沿波导返回磁控管中，严重时甚至可能造成磁控管的损坏。3.2.3微波条件。主要是指电离。在高电场点及加热腔的突出位置，由于电场击穿会发生辉光放电使食品变性变味，浪费功率，并可能损坏设备。电场中发生辉光放电的最小场强与水蒸汽分压有关，如下图所示[12]。关于微波冷冻干燥工艺的研究并不多。Gould.J.W.and F.M.Kenyon 1971年对微波冷冻干燥中的电离现象进行详细的实验研究[13]。Yi Hua Ma and P. R. Peltre 1975在进行微波冷冻干燥研究时，对其中冰的融化、电离以及过热等现象进行了简单的讨论。T.K.Ang，J.D.Fordand D.C.T.Pe1978年对微波冷冻干燥工艺中的各种限制条件进行了较全面的研究[12]，认为好的工艺能使干燥时间和能耗减少20%以上。3.3微波冻干的经济性分析微波冷冻干燥尽管在技术上具有优势，但经济上能否获得收益，还需从技术经济的角度进行分析。微波冻干速率快，可在同等产量下采用较小的设备，或在同样大小的设备上提高生产率，降低年度总成本。但它需要增加微波加热设备，因而增加了初投资。在能量消耗方面，如果都使用电能，则微波冻干不仅能量利用率高，而且减少了真空泵等的运行时间和电能消耗(如图2所示)，具有明显的优势。但常规加热可以利用低品位的热源。可采用单位质量干物料的年度总成本作为测算冷冻干燥经济性的指针[5]。冷冻干燥的经济性模型包括设备投资模型、能量消耗模型和年度总成本模型三部分。两者的比较主要取决于固定投资和能量消耗的比较。影响冷冻干燥经济性的主要因素有产量，真空度，初始温度和物料厚度等。随着物料年产量的增加，单位产量的成本也随之下降，体现出一定的规模效应。搁板面积的影响与产量相似，如图4所示。
计算所得不同厚度下的年度总成本比较如图5所示。常规冻干厚度大于5~8mm时传热传质阻力迅速增大，因而成本增加。微波冻干由于微波是体积加热，所以可采用10mm以上厚度进行干燥，从而提高生产率，降低成本。如果两者均采用5~8mm厚度，则成本相差不大。如果它们分别采用各自的最优厚度，则微波冻干就可明显降低成本。3.4温度的测量温度测量是微波冷冻干燥中一个很重要的问题。由于微波冻干工艺的优化和控制比较困难，因此实时临测物料干燥过程中温度的变化就非常重要。微波不仅会对温度电信号产生强烈的干扰，还会引起短路、放电等现象烧毁测温组件，因此常规方法如热电阻和热电偶无法使用，目前可行的替代方案有如下几种：1，停机后常规方法测温；2，微波屏蔽测温管；3，光纤测温技术；4，红外测温；5，热敏电阻与高阻导线测温传感