红外线是波长比红光长的非可见光，波长为0.7μm ~80μm，俗称红外光。红外线根据波长范围不同，可分为短波红外线（波长小于1.5μm）、中波红外线（波长介于1.5μm和3μm之间）和长波红外线（波长大于3μm）。自然界中的任何物体都在向外辐射红外线，红外线的主要作用是热作用，红外加热技术就是利用这种特性而发展起来的一种新型干燥技术。
波长的归类（图片来源Elstein产品手册）
红外加热技术的原理
红外加热技术，是利用红外辐射器（如陶瓷红外线辐射器、盒式石英加热器等）发出的红外线，其被物料吸收转变成热能，达到加热干燥目的的一种干燥方法，实质就是辐射传热过程。
物料吸收红外线的辐射能后，将辐射能转变为物料分子的转动能量或使分子的转动能量发生改变，加剧其内部的振动。由于电子的运动和分子的振动速度极快，因此物料间的晶格和键团的振动碰撞较快，伴随着摩擦生热。特别是红外线的辐射频率与物料分子的固有频率一致时，会产生类似共振的现象，物料分子内部的运动更加剧烈，升温更快，从而达到快速干燥的目的。
由于红外线有一定的穿透性，红外辐射加热时物料内部热量会不断积累，温度不断升高；物料外部由于水分的不断吸热蒸发，温度相对降低；物料形成一个由内到外的温度差，因此物料的热扩散过程由内向外进行。除此之外，物料内都水分含量大于外部，水分总是由内向外扩散。因此，物料的湿扩散和热扩散方向一致，从而加速水分的扩散，即加速物料的干燥过程。
远红外加热炉
红外加热技术的优点
根据传热机理的不同，干燥方法可分为对流、传导和辐射三种。目前，对流和传导加热是应用得比较多的，红外加热技术作为一种新型的辐射加热技术，与传统干燥方法相比具有以下的优点。
1) 高效：红外加热技术的主要能量是电磁波，电磁波的传播速度与光速相同，且不需要介质，因此传递速度快、介质损耗小，且热传导和温度梯度湿度梯度的方向均一致，因此升温快、干燥速率大。
2） 节能：红外辐射的能量与辐射温度的4次方成正比，与传统加热方式相比，生产效率提高20%~30%，节电30%~50%，节省其他能源约30%。
3） 环保：红外加热技术的能量来源于电能，能量转化过程无碳排放，且能量可直接被物料吸收，不会产生任何废弃物，并且加热设备的安全性较高，对人体伤害较小。
4） 产品质量好：物料在吸收红外线时，其化学性质较稳定不易变性，干燥后的产品质量好。
5） 节约成本：红外加热器投资少、生产场地小，不会产生其他的费用，因此生产成本较低。
6） 易于精准控制：现代化工业中使用的辐射源，如德国Elstein 陶瓷红外线辐射器，配套适当的温控器、温控线路，可实现精准控温（+/-1℃）。
红外加热技术在果蔬干燥中的应用
果蔬在现代平衡膳食中占有非常重要的地位。但新鲜果蔬存在易于腐烂，有较强的季节性和区域性，不易存储和运输等问题。为了解决这些问题，干燥是常用的有效方法之一。常见的干燥方法有自然晾晒、阴干和热风干燥，但是耗时长、效率低、卫生差、产品质量难以控制，不符合现代食品加工理念。
干燥的果蔬（图片来源网络）
红外加热技术作为一种新型辐射加热技术，将干燥脱水和漂烫灭酶同时进行，具有加热穿透能力强和物料内外同时加热等优势，在国内外得到广泛使用。而且，随着人们对产品品质要求的提高，常将红外加热技术与其他干燥技术联合使用——联合干燥（充分利用各自干燥方式的特点，将2种或2种以上的干燥方式相结合的一种混合干燥技术），可优化干燥过程，提高产品品质，减少干燥时间，增加经济效益。目前，国内外己经有红外-热风(IR-HA)联合干燥、红外-微波(IR-MD)联合干燥、红外-真空(IR-VD)联合干燥等。
红外-热风联合干燥
热风干燥能及时带走物料表面蒸发出的水蒸汽，使物料内部水分得到扩散，红外加热技术能使物料内外水分同时加热，温度梯度和湿度梯度方向一致，从而加快物料的干燥过程。
研究表明：该技术能显著提高干燥速率和复水率，降低产品的收缩率和硬度。
红外-微波联合干燥
红外线穿透力较强，用于果蔬干燥时速度快、品质佳。微波的穿透性更强，且内外同时加热，对于较难干燥脱水或在后期干燥难以失去水分的农产品较适宜。
研究表明：随着远红外和微波功率的增加，材料脱水速率亦增加；远红外功率、微波功率和转换点含水率对能耗率和产品感官质量有显著影响，成品的品质较好且干燥速率较快。
红外-真空联合干燥
红外真空干燥最大的特点是在真空环境下进行干燥，干燥室的内压大于外压，果蔬在压力差和湿度梯度的作用下达到快速干燥的目的。
研究表明：整个干燥过程可分为升速、恒速和降速3个阶段，产品干燥速率主要受辐射强度的影响。
红外加热技术作为一种新型的加热技术，具有高效、节能、无污染的优点，与传统的加热技术相比应用范围更广泛。但在我国，红外加热技术与其他技术的联合在果蔬干燥中的应用仍处于起步阶段，还未形成规模。因此，若要将联合干燥技术做到自动控制，就需建立合理的数学模型，这是以后研究的一个重点，也是难点所自在。另外，联合干燥技术的设备也需要不断改进，自动化控制、安全操作、在线精确检测将成为未来的发展方向。
参考文献：
李本姣, 李松, 敬勇, 等.红外加热技术在果蔬干燥中的应用[J].南方农业,2017,11(13):11-15