微波在食品加工中的應用
閱讀：4598發(fā)布時間：2014-5-30
【摘要】微波技術是一種興起的，發(fā)展很快的技術，在食品的加熱，殺菌，干燥等方面都做出了極大的貢獻，在食品加工行業(yè)占有重要的地位。本文論述了微波技術在各種食品加工中的應用原理和微波技術的優(yōu)點。
【關鍵詞】微波技術；加熱；食品加工
一、微波概述
微波是一種波長為1-1000mm，頻率為300ghz～300mhz的電磁波。在食品工業(yè)中，微波常用頻率為915～2450mhz。微波會與物料中的極性物質(zhì)(如水分、蛋白質(zhì)和脂肪等)相互作用，通過使物料極性的取向隨外電磁場發(fā)生變化，造成分子急劇的摩擦和碰撞，從而在同一瞬間加熱物料的各部分。相比常規(guī)加熱中所采用的外部加熱模式，微波利用介質(zhì)損耗原理，采取內(nèi)部加熱的方式，通過分子極化和離子導電兩個效應對物料進行直接加熱。所以，微波加熱具有選擇性、即時性、性，以及熱慣性小、穿透性好、加熱均勻且易于控制等特點，并且微波技術的應用有利于環(huán)境保護和能源的節(jié)約。
二、微波技術在食品加工中的兩種應用
1.微波技術在食品的殺菌保鮮方面的應用及其原理
食品的傳統(tǒng)殺菌，通?？梢圆捎酶邷馗稍?、燙漂、巴氏滅菌、冷凍以及防腐劑等常規(guī)技術來實現(xiàn)。但這些設備大都龐大，處理時間長，滅菌不*或不易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，同時往往影響食品的原有風味和營養(yǎng)成分。而微波殺菌是使食品中的微生物，同時受到微波熱效應與非熱效應的共同作用，使其體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活動物質(zhì)發(fā)生變異而導致微生物生長發(fā)育延緩和死亡，達到食品殺菌保鮮的目的。
微波殺菌機理主要包括熱效應理論和非熱效應理論。熱效應理論認為微波具有高頻特性，當它穿透介質(zhì)時，水、蛋白質(zhì)、核酸等極性分子受交變電場的作用而取向運動，相互摩擦產(chǎn)生熱量，從而導致溫度升高，使微生物的蛋白質(zhì)、核酸分子改性或失活，從而殺滅微生物。非熱效應理論主要有細胞膜離子通道模型和蛋白質(zhì)變性模型。前者認為微波對細菌的生物反應是微波電場改變細胞膜斷面的電子分布，影響細胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細胞膜的通透性能，細菌因此不能正常代謝，細菌結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長發(fā)育受到抑制而死去。后者認為，微生物中的蛋白質(zhì)、核酸物質(zhì)和水等極性分子在高頻率、強電場的微波場中隨著微波極性的改變而引起蛋白質(zhì)分子團的旋轉(zhuǎn)或振動，使其蛋白質(zhì)分子變性，從而達到殺菌目的。
2.用微波技術催陳
各種酒在釀制過程中，必須在特定的條件下貯存一段時間，時間越長，酒的口感越好，即所謂“酒越陳越香”。國內(nèi)現(xiàn)已有利用遠紅外、太陽能、高頻電磁能、激光能、微波能等新技術處理新酒，使之加速老熟陳化過程，取得不同程度的進展，而應用zui廣泛、性能zui可靠、效果zui明顯的是微波能老熟催陳技術。
主要機理是：利用微波對酒的化學反應和熱效應。酒液是由水、乙醇和一些其它微量成分組成，由于活度較大的自由乙醇分子的存在，使酒的辛辣味變大。而用微波處理時，在微波場的作用下，酒中的水分子和乙醇分子重新排列，更趨整齊，乙醇分子受到水分子的束縛、活度有所減少，使酒的辛辣和暴味大大減輕，這個過程比自然老熟要快得多。乙醇和水分子都是極性分子，在微波場的作用下，這些極性分子隨著電場周期變化而迅速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)次數(shù)為108次/s，促使自然老熟過程中緩慢進行的氧化還原和酯化反應得到加劇，化學反應速度加快，使醛含量降低酯類增加。經(jīng)過1min～2min的微波照射，就能消除新酒的辛辣，減少雜味，使酒綿軟爽口，醇和甘潤，可能達到酒庫貯存自然老熟方法所需3—6個月的效果。
三、微波技術在食品加工方面的優(yōu)點
1.升溫速度快、熱能利用率高
常規(guī)加熱法加熱速度很慢。微波加熱過程是微波能量與目標物質(zhì)相互作用被吸收而產(chǎn)生熱能的過程，在這個過程中，微波能夠深入到物料內(nèi)部而不靠物體本身的熱傳導進行加熱，通過微波能與物料直接相互作用，使表面與內(nèi)部一起加熱，溫度升高的速度快，加熱均勻，所需的時間非常短，而且微波加熱設備本身不耗熱，熱能絕大部分都作用在物料上，熱效率高，節(jié)約能源。
2.具有殺菌，保鮮作用，產(chǎn)品質(zhì)量高
微波可透入被加熱物料內(nèi)部，使物料表面與內(nèi)部的溫度同時升高，故加熱均勻，表里一致。與傳統(tǒng)干燥方法相比，不但加熱效率高，加熱時間短，而且處理溫度低，能夠較好地保持物料中原有物質(zhì)成分，較好地保持物料中原有的色、香、味和營養(yǎng)物質(zhì)含量，同時具有*的殺菌優(yōu)勢，有利于提高膨化食品質(zhì)量和產(chǎn)品貯藏期。
3.易于自動控制
利用微波加熱，無升溫過程，開機數(shù)分鐘就可正常運轉(zhuǎn)，如停機，只需切斷電源，物料加熱情況立即無條件地停止，不存在“余熱”現(xiàn)象。
總之，微波技術在食品加工中的使用具有升溫速度快、熱能利用率高，可以殺菌保鮮，易于自動控制等優(yōu)點。近年來微波技術的不斷發(fā)展使得它在食品加工行業(yè)中的運用越來越廣泛，我們還需努力研究，使其更好地為我們服務。
