食品加工和檢測(cè)中微波技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

何業(yè)興

微波技術(shù)是一種電磁能，主要是通過(guò)離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)引起分子運(yùn)動(dòng)，不過(guò)這種運(yùn)動(dòng)并不會(huì)引起分子結(jié)構(gòu)的改變以及非離子化的輻射能的變化。電磁波的頻率為300-300000MHz，常用的加熱頻率為2450MHz，在微波傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)因?yàn)橛龅讲煌奈锪蠈?dǎo)致其產(chǎn)生不同的吸收、反射和穿透的現(xiàn)象＼。微波技術(shù)在食品加工檢測(cè)中的使用，主要是通過(guò)使用微波設(shè)備通過(guò)微波熱效應(yīng)，促進(jìn)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約，同時(shí)還能改善勞動(dòng)環(huán)境。

食品加工中微波技術(shù)的應(yīng)用

解凍食品。當(dāng)前在市場(chǎng)上各種冷凍食品層出不窮，比如罐頭和肉制品等，那么在實(shí)際的食品加工過(guò)程中，如何對(duì)冷凍食品進(jìn)行解凍就成了食品行業(yè)中面臨的一個(gè)重要的問(wèn)題。以往的解凍方式主要有蒸汽熱源解凍、冷水解凍等，雖然這些方式能夠達(dá)到最終目的，但是需要的時(shí)間較長(zhǎng)，極容易導(dǎo)致食品表面出現(xiàn)氧化的情況的，嚴(yán)重的還會(huì)有細(xì)菌的滋生。如果能夠使用微波技術(shù)對(duì)冷凍食品表面的溫度進(jìn)行提升，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品的解凍，同時(shí)食品的質(zhì)量也能夠得到保證。除此之外，一些包裝食品也可以通過(guò)微波技術(shù)進(jìn)行解凍，并且不需要拆除包裝，這樣就充分提高了食品解凍的效率。當(dāng)前在市場(chǎng)上各種冷凍食品層出不窮，比如罐頭和肉制品等，那么在實(shí)際的食品加工過(guò)程中，如何對(duì)冷凍食品進(jìn)行解凍就成了食品行業(yè)中面臨的一個(gè)重要的問(wèn)題。以往的解凍方式主要有蒸汽熱源解凍、冷水解凍等，雖然這些方式能夠達(dá)到最終目的，但是需要的時(shí)間較長(zhǎng)，極容易導(dǎo)致食品表面出現(xiàn)氧化的情況的，嚴(yán)重的還會(huì)有細(xì)菌的滋生。如果能夠使用微波技術(shù)對(duì)冷凍食品表面的溫度進(jìn)行提升，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品的解凍，同時(shí)食品的質(zhì)量也能夠得到保證。除此之外，一些包裝食品也可以通過(guò)微波技術(shù)進(jìn)行解凍，并且不需要拆除包裝，這樣就充分提高了食品解凍的效率。

對(duì)食品細(xì)菌的殺滅。利用微波進(jìn)行細(xì)菌的殺滅需要經(jīng)歷三個(gè)階段，首先進(jìn)行食品溫度的提升，通過(guò)這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)細(xì)菌的殺滅。另外，需要將殺菌的溫度維持在一定的溫度內(nèi)。最后，對(duì)食品進(jìn)行強(qiáng)制冷卻或者自然冷卻。微波殺菌的原理就是食品中的微生物在受到微波效應(yīng)和非熱效應(yīng)以后喪失活性，這樣就能夠有效的促進(jìn)存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)。而且微波技術(shù)能夠在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中細(xì)菌的殺滅，食品的質(zhì)量不會(huì)受到影響，通過(guò)這種方式就能極大的避免食品中營(yíng)養(yǎng)成分的流失，如果存在軟包裝的食品，還可以對(duì)其進(jìn)行再次殺菌，使食品的安全性得到保證。

對(duì)食品的干燥。在微波技術(shù)下，食品中的中極分子就能夠獲取一定的微波能，進(jìn)而就會(huì)釋放一定的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的加熱。通過(guò)這種方式就能實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的干燥處理，微波加熱主要是對(duì)食品的體積進(jìn)行加熱，這種加熱的方式并不僅僅是依靠對(duì)食品的體積進(jìn)行加熱，而且加熱的速度相當(dāng)快，物料的受熱就會(huì)比較均勻，因此物體的表面也就不會(huì)出現(xiàn)結(jié)殼的現(xiàn)象。微波干燥通?？梢苑譃樗膫€(gè)階段，并且每個(gè)階段的溫度和濕度都會(huì)有一定的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前使用微波進(jìn)行干燥的食品相當(dāng)多，比如肉制品、果蔬和米面類(lèi)等，這些食品要想延長(zhǎng)存儲(chǔ)的時(shí)間，就需要使用微波技術(shù)進(jìn)行干燥，這樣才能使消費(fèi)者的健康得到保證。

食品的焙烤。焙烤就是在點(diǎn)燃物料以后將食物通過(guò)干熱的方式變硬、變干，在進(jìn)行蛋糕或者面包制作的過(guò)程中，焙烤是必不可少的程序，在進(jìn)行焙烤的過(guò)程中，食品本身會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)和物理反應(yīng)，其中包含蛋白質(zhì)變性、淀粉凝膠化、體積膨脹、二氧化碳從發(fā)酵物中釋放、外殼形成、褐變以及水分蒸發(fā)等。在焙烤以后蛋糕和面包就會(huì)熟化。

酒類(lèi)陳化。不同的酒在一定的條件下貯存的時(shí)間越長(zhǎng)，酒的口感也就越好，但是如果大面積的進(jìn)行酒窖或者酒庫(kù)的建設(shè)，不僅需要耗費(fèi)大量的資金，同時(shí)在長(zhǎng)年存放酒的過(guò)程中，酒度也會(huì)因?yàn)閾]發(fā)而降低，并且由于沒(méi)有固定的貯存期，還有可能出現(xiàn)酒質(zhì)不佳、辛辣變味，甚至其中還會(huì)有雜質(zhì)的存在。為了使這一問(wèn)題得到有效的解決，就需要對(duì)催陳技術(shù)不斷的進(jìn)行研究，通過(guò)使用微波技術(shù)能夠有效的促進(jìn)酒類(lèi)的陳化，在實(shí)際的應(yīng)用中也得到了證明。使用微波技術(shù)對(duì)酒進(jìn)行陳化，主要是通過(guò)對(duì)酒的熱效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)。酒中的水分子和乙醇分子等極性分子會(huì)在微波場(chǎng)作用下發(fā)生極化擺動(dòng)，同時(shí)在吸收微波能以后還可以出現(xiàn)能態(tài)改變，這種情況下酒中就會(huì)產(chǎn)生大量的自由基，自由基的活動(dòng)會(huì)促使總酸和總脂的增加。通過(guò)微波陳化技術(shù)能夠有效的促進(jìn)酒水口感的變化，這項(xiàng)工藝操作簡(jiǎn)單、方便、穩(wěn)定，并且能夠?qū)崿F(xiàn)有效的控制，對(duì)提高酒的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都有積極的意義。

微波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值

微波加熱對(duì)食品中水分的測(cè)定。水分測(cè)定是進(jìn)行是食品分析的一個(gè)重要的項(xiàng)目，通過(guò)微波加熱的技術(shù)能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中水分的測(cè)定。微波檢測(cè)就是通過(guò)微波的作用對(duì)物料進(jìn)行作用，使其發(fā)生相位變化、功率變化、頻率改變和幅度變化等。微波技術(shù)對(duì)于食品水分的測(cè)定主要是通過(guò)微波烘干法，這種方法因?yàn)闀r(shí)間較短，比較適用于生產(chǎn)過(guò)程中的在線(xiàn)水分測(cè)定，同時(shí)還能夠?qū)Σ煌笮?、濕度、形狀的樣品進(jìn)行測(cè)定。使用微波技術(shù)測(cè)定對(duì)食品水分含量的測(cè)定，會(huì)因?yàn)槲⒉t使用功率、食品質(zhì)量、加熱時(shí)間和物質(zhì)密度等受到影響。如果食品本身的含水量比較低，這種情況下就需要將微波爐的功率降低，從而才能有效的降低物料密度等可能造成的誤差，進(jìn)行水分檢測(cè)的方式主要有腔體微擾法、透射法和反射法。檢測(cè)的時(shí)候需要根據(jù)不同食品的特點(diǎn)進(jìn)行水分檢測(cè)方法的選擇。

食品檢測(cè)中微波萃取技術(shù)的應(yīng)用。微博萃取就是微波能的作用下，通過(guò)使用機(jī)溶劑能夠?qū)悠匪璧幕衔飶闹羞M(jìn)行分離，使其進(jìn)入溶劑；微波萃取是在傳統(tǒng)萃取工藝的基礎(chǔ)上的進(jìn)行強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)。這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)固體或者半固體試樣中有機(jī)分析物的提取。具有高效、快速、簡(jiǎn)單和節(jié)省溶劑的特點(diǎn)，同時(shí)具有較高的精確度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)樣品的同時(shí)處理。在實(shí)際的應(yīng)用中名微博萃取技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)茶葉、蔬菜和水果等樣品中殘留農(nóng)藥的有效提取，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)品和肉制品中所含抗生素和激素的測(cè)定，使食品的安全性得到有效的保證。

微波消解技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用。當(dāng)前對(duì)食品成分測(cè)定的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，相應(yīng)的分析速度也在不斷提高，不過(guò)對(duì)食品的預(yù)處理通常則需要大量的時(shí)間進(jìn)行手工操作，這種模式對(duì)食品加工和檢測(cè)的效率會(huì)造成嚴(yán)重的影響。這種情況下就需要不斷的促進(jìn)樣品預(yù)處理技術(shù)的提高，微波消解技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效的對(duì)食品進(jìn)行消解，消解能力極強(qiáng)，并且耗費(fèi)的時(shí)間短，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約，減少樣品和試劑的使用，因?yàn)槭褂梦⒉ㄏ獾臅r(shí)候，通常只需要使用5-10mL溶劑，避免了溶劑蒸發(fā)造成的損失，進(jìn)行消解的時(shí)候使用的是密封操作，能夠避免交叉感染以及成分揮發(fā)導(dǎo)致的損失。因?yàn)檫@種微波消解的特殊性，能夠使用硝酸進(jìn)行消解，從而就能實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的控制，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還能減少有害氣體的排放。鑒于這些特點(diǎn)，目前微波消解技術(shù)已經(jīng)在食品檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)食品微量元素的測(cè)定，通過(guò)利用微波消解技術(shù)，能夠充分的實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的自動(dòng)消解，對(duì)工作效率的提高，保證結(jié)果的重現(xiàn)性都有重要的意義。圖2為微波消解示意圖：

綜上所述，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)食品的安全質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，微波技術(shù)的出現(xiàn)不僅能夠在食品加工中確保食品的安全性，避免細(xì)菌的滋生，同時(shí)在食品檢測(cè)的過(guò)程中也能充分的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，使人們的食品安全能夠得到有效的保證。