探討微波技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

郭玉霞

（石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆石河子 832000）

探討微波技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

郭玉霞

（石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆石河子 832000）

微波技術(shù)能夠準(zhǔn)確、快速地解決食品加工中遇到的一些問(wèn)題。重點(diǎn)介紹微波加熱殺菌技術(shù)的特點(diǎn)和原理，以及微波技術(shù)在食品加工中的具體應(yīng)用和亟待解決的問(wèn)題。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)食品企業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低能耗、改善工作環(huán)境和污染有很大的幫助。

微波；微波技術(shù)；微波原理；技術(shù)應(yīng)用

微波實(shí)際上就是指波長(zhǎng)在1~1 000 mm、頻率波段在300 MHz~300 GHz范圍內(nèi)的電磁波。微波可以穿透生物體，即能夠深入生物體（介質(zhì)）內(nèi)部產(chǎn)生熱能[1-2]。各種食品由于營(yíng)養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物含量高，食物表面往往帶有腐敗菌，為了食品能夠達(dá)到長(zhǎng)期儲(chǔ)存的目的并保持其中的營(yíng)養(yǎng)成分不被加速破壞和流失損耗，科學(xué)家不斷尋找新技術(shù)和新方法，因此微波技術(shù)被運(yùn)用到食品殺菌、解凍、貯藏和保鮮加工技術(shù)中。

1 微波殺菌技術(shù)在食品加工中呈現(xiàn)的特點(diǎn)

微波殺菌保鮮原理是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果，微波的熱效應(yīng)能使食品原料快速吸收熱量，使物體表面升溫而殺菌，微波能的非熱效應(yīng)是在一定強(qiáng)度電磁波物理場(chǎng)的作用下，使食品吸收一定熱量，導(dǎo)致其中的微生物蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異而喪失活力進(jìn)而死亡，從而達(dá)到食品殺菌和保鮮的目的[3-4]。微波殺菌的特點(diǎn)如下：①微波穿透能力強(qiáng)，加熱速度快。采用微波殺菌技術(shù)殺菌完全、徹底，殺菌速度快、效果好，僅需傳統(tǒng)方法幾分之一或幾十分之一的時(shí)間，高效、快速。②微波解凍食物高效節(jié)能。對(duì)大多數(shù)傳統(tǒng)解凍方法，物料需要吸收一定的熱量，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能解凍，微波照射物體只需幾秒就能解凍。③微波加熱營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失少。具有低溫、短時(shí)、安全、速效的特點(diǎn)，很好地保持了其中的營(yíng)養(yǎng)成分不流失，所含維生素也不易破壞，VC的保存率一般高于90%。④微波加熱技術(shù)節(jié)能，占地小，不需要燃料。它是介質(zhì)材料自身?yè)p耗電場(chǎng)能而發(fā)熱，不需要輸熱管道，可以節(jié)約大量廠房的占地面積和避免煙塵造成的大氣污染，既解決了企業(yè)面臨的污染問(wèn)題，又減少了管道資金的投入，節(jié)能30%~50%，環(huán)保又科學(xué)。⑤工作環(huán)境好。傳統(tǒng)的加熱通常是提高爐溫，工人要面對(duì)離加熱爐很近的地方操作，受的高溫烘烤，周?chē)ぷ鳝h(huán)境差，熱能隨空氣流失沒(méi)有得到很好的應(yīng)用，微波技術(shù)的應(yīng)用避免了這些問(wèn)題。微波加熱食物是在封閉的微波室進(jìn)行，外殼并不受熱，更不會(huì)散熱，工作環(huán)境相對(duì)舒適。⑥被殺菌或解凍物料受熱均衡。各種物質(zhì)吸收微波的能力不同，由極性分子組成的物質(zhì)能較好地吸收微波，而食品中存在大量的水分子是極強(qiáng)的極性分子，因此能很好地吸收微波，從而使物料快速并均勻受熱。

2 微波技術(shù)在食品加工中的具體應(yīng)用

①冷藏、冷凍食品原料的軟化和解凍。微波解凍主要是利用微波能的熱效應(yīng)，使處在微波場(chǎng)中的食品或物料因其結(jié)構(gòu)中的分子極化現(xiàn)象吸收了微波能，從而導(dǎo)致食品升溫，達(dá)到解凍軟化食品的目的。微波解凍可避免傳統(tǒng)解凍時(shí)間周期長(zhǎng)、品質(zhì)下降、汁液流失、表面易被細(xì)菌污染，或由解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的毒素。②食品成品或半成品的殺菌保鮮。微波殺菌主要是利用微波能的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用于食品的結(jié)果。當(dāng)然微波技術(shù)雖然可以應(yīng)用于食品殺菌保鮮、延長(zhǎng)貨架期，單單是手段之一，如果要全方位考慮食品或物料的保鮮還需借助其他保鮮技術(shù)共同完成。③食品物料的干燥。微波真空干燥加工技術(shù)主要是以微波加熱的方式來(lái)干燥物料，微波加熱是內(nèi)部加熱，因此采用微波加熱干燥物料時(shí)，首先干燥的是物料的最內(nèi)層（物料的中心），然后依次利用溫差把中心內(nèi)的水分遷移至次內(nèi)層、次次內(nèi)層至表層，水分遷移速度較快，正是由于物料內(nèi)部表面熱傳導(dǎo)，使水分極速蒸發(fā)，物料達(dá)到干燥。④食品物料的脫皮去殼。當(dāng)微波作用于物料時(shí)，物料內(nèi)的極性分子——水分子在交變電磁場(chǎng)的作用下改變極性取向而產(chǎn)生高頻振動(dòng)，使分子來(lái)回振動(dòng)之間產(chǎn)生類(lèi)似摩擦的效果，伴隨著摩擦產(chǎn)生的熱量，促使物料中原來(lái)以結(jié)合水存在的分子轉(zhuǎn)變成以自由水分子存在的狀態(tài)，進(jìn)而從物料中溢出，導(dǎo)致物料收縮，與外殼產(chǎn)生間隙。只要使用一般的脫殼去皮設(shè)備就很容易脫殼去皮，脫殼去皮效率高、完整性好，大大縮短傳統(tǒng)脫殼去皮設(shè)備的生產(chǎn)效率，因此被企業(yè)廣泛用于植物種子和豆類(lèi)的脫殼去皮工藝。⑤用于焙烤食品中。微波加熱均勻快速，具有很強(qiáng)的穿透能力，穿透深度一般從幾毫米到幾十厘米范圍不等，除了極大的物料外，微波加熱熟制過(guò)程一般里外同時(shí)受熱，避免“里生外熟”“外焦里生”現(xiàn)象。微波技術(shù)常用于顆粒一般大的休閑食品制作，如爆米花、炒瓜子、干豆炒制等，避免傳統(tǒng)制作先用炒鍋對(duì)表面加熱，通過(guò)不停翻滾，使物料受熱均勻而出現(xiàn)的任何品質(zhì)問(wèn)題。

3 微波技術(shù)目前在食品應(yīng)用中存在的問(wèn)題

微波在微波腔體內(nèi)工作時(shí)不能泄露，當(dāng)物料放入腔體內(nèi)時(shí)，必須密閉，嚴(yán)格按規(guī)程操作，并且關(guān)好腔體門(mén)，工作時(shí)遠(yuǎn)離微波發(fā)生器2 m以外，防止泄露微波，避免對(duì)人體造成傷害。注意隨時(shí)觀察微波設(shè)備腔體門(mén)的形狀，要嚴(yán)絲合縫，輕關(guān)輕開(kāi)，微波停止發(fā)射后，停幾分鐘才能打開(kāi)腔體門(mén)[5]?，F(xiàn)在微波技術(shù)除了以上應(yīng)用，還在谷物育種、茶葉烘焙、果蔬干制、醫(yī)藥造粒、速溶食品、處理廢水、飲料食品的加工中采用，既可以在包裝前殺菌也可以包裝后帶著包裝袋一起殺菌，在制作種子過(guò)程中可以進(jìn)行種子殺菌保藏，也可用于制作種子的膨化食品。微波對(duì)食品物料加熱超過(guò)1 200℃即可產(chǎn)生焙烤效果，生活中可以利用微波爐烤花生、爆米花、熱剩飯、炒瓜子、化解凍肉都非常便捷。隨著微波技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)微波技術(shù)認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的拓寬，越來(lái)越多的食品加工中利用了微波技術(shù)，為社會(huì)創(chuàng)造了巨大的財(cái)富，食品工業(yè)生產(chǎn)水平也大幅度提高，各種食品領(lǐng)域的微波技術(shù)探索從未停止。

微波技術(shù)雖然在食品工業(yè)中有些應(yīng)用，但應(yīng)用的廣泛程度和深度都亟待提高，需要一批理論工作者進(jìn)一步解放思想、提高創(chuàng)新能力，解決微波技術(shù)制造中的難題，制造更科學(xué)、更實(shí)用的微波設(shè)備，為食品工業(yè)的創(chuàng)新帶來(lái)更大發(fā)展空間和機(jī)會(huì)。

[1]孟宏昌.糧油食品加工技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013（1）：54-55.

[2]朱珠.軟飲料加工技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012（8）：183-188.

[3]王慶志，孫平.微波技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用 [J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（12）：54-55.

[4]李潔明，譚興和，申雙貴，等.食品微波膨化技術(shù)研究進(jìn)展 [J].包裝與食品機(jī)械，2003，21：19-23.

[5]張立彥，芮漢明.微波干燥食品技術(shù) [J].食品工業(yè)，1999（1）：45-47.

Discuss the Application of Microwave Technology in Food Processing

GUO Yuxia
（Shihezi Vocational and Technical College，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

Microwave technology can accurately and quickly to solve some problems encountered in food processing.The article mainly introduces the characteristics of microwave heating sterilization technology principle and the application of microwave technology in food processing and the problems to be solved.To understand the application of this technology on food enterprises improve labor productivity，reduce energy consumption and improve the working environment and pollution has a lot of help.

microwave；microwave technology；microwave theory；technology application

TS205

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.02.045

1671-9646（2017）02b-0061-02

2017-02-06

郭玉霞（1966— ），女，本科，副教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。