_食品加工新技术—微波技术
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微波加热技术的原理及在食品加工中的应用随着科技的不断进步,微波加热技术在食品加工领域中的应用也越来越广泛。
微波加热技术,顾名思义,是指一种利用微波进行加热的技术。
接下来,本文将介绍微波加热技术的原理及在食品加工领域中的应用。
一、微波加热技术的原理微波加热技术的原理是基于电磁波理论。
微波是一种高频电磁波,其波长在1毫米至1米之间。
而微波加热技术针对的则是高水分食物。
在高水分食物中,微波会被吸收,在分子中转化为热能,从而使食物加热。
微波加热技术中,微波通过一定形式的传导途径进入食物内部,之后被吸收。
在食物内部的分子中,电磁波会引起分子的微观运动,这种运动会使分子之间发生摩擦,从而产生热能。
因此,微波加热是一种体内加热方式,其加热效率高,热效应明显。
二、微波加热技术在食品加工中的应用微波加热技术在肉类加工中的应用相对比较广泛。
如微波加热猪肉,能够有效提高猪肉的熟化速度,同时还能够保持猪肉的鲜嫩口感。
而在微波干燥牛肉颗粒中的应用,能使牛肉颗粒充分地失去了水分,同时还保持了其原有的形态、口感和香味。
2.微波加热技术在果蔬加工中的应用微波加热技术在果蔬加工中的应用也逐渐得到了推广。
如对于土豆薯片,采用微波加热技术能够使薯片充分地膨胀,口感更为松脆。
而对于果汁的生产中,还能够在保持其营养价值的同时,大大减少果汁的品质损失。
3.微波加热技术在面食加工中的应用微波加热技术在面食加工中的应用,也有不少好处。
如对于方便面的生产,采用微波加热技术能够使面条更加爽滑,口感更好,同时还能够加快面条干燥的速度。
微波加热技术在调味品加工中同样也有很大的应用。
比如,对于大葱的加工,采用微波加热技术能够使大葱中的营养成分不受破坏,同时味道更佳,颜色更鲜艳。
总之,微波加热技术在食品加工领域中的应用越来越广泛,其原理简单、加热快速、热效应明显,且不会产生废气等有害物质,因此在环保、营养、效率等方面均有不错的表现。
微波辐照干燥技术在食品加工中的应用食品加工作为一个重要的产业,新技术的不断引入已经成为不可避免的趋势。
在过去的几十年里,各种加工技术的创新不断出现。
其中,微波辐照干燥技术是其中一项比较新型的技术,其在食品加工中有着广泛的应用。
一、微波辐照干燥技术的基本概念及特点微波辐照干燥技术是一种在微波场作用下,由固态到气态的过程。
其原理是将微波辐射直接传输到食品内部,使水分子在微波波场的作用下快速振动,从而使水分子内部发生的分子热运动使食品内部温度提升,从而达到干燥的效果。
微波辐照干燥技术与传统干燥技术相比,具有以下的优点:1.干燥速度快:相比较传统的干燥技术,微波辐照干燥技术可以将干燥时间缩短20%~30%,从而能够更加快速地完成干燥的过程。
2.干燥过程中的品质更好:由于微波干燥的速度更快,因此其干燥过程中避免了长时间的加热,从而减少了食品中的营养成分的流失,同时也能够保持食品原有的色、香、味。
3.消耗能量小:由于微波能够直接将能量转换为热能,因此其具有较高的能量利用效率,将食品中的水分分子热化需要的时间短,相当大程度地降低了能源的消耗。
二、1.水果和蔬菜的加工微波辐照干燥技术在水果和蔬菜的加工中非常常见,水分是与食品最密切相关的,微波技术可以精确控制食品温度,快速热处理,减少其中的水分析出,从而保留食品中的营养物质,同时还可以增加食品的保存期限。
2.食品的干制微波辐照干燥技术也被广泛地用于食品的干制,包括口香糖、薯片和巧克力等一些没有高含水量的食品,微波干燥技术可以减少食品中的水分含量,从而保持其松脆口感,增加其口感品质。
3.肉制品的腌制肉制品的腌制是一种很古老的技术,目前一些产品中可能会出现涉及食品安全的问题,微波辐照干燥技术在肉制品的腌制中可以极大限度地减少细菌数量,避免在生产和加工过程中出现食品安全问题三、微波辐照干燥技术存在的问题及解决方法微波辐照干燥技术在食品加工中存在一些问题,主要是食品热点和辊气问题。
微波技术在食品加工中的应用微波技术是近年来应用在食品加工领域中的一项新技术。
在食品加工过程中,微波技术具有许多优点,比如:减少加热时间、提高加热效率、对食品的品质影响小等。
本文将从微波通信技术的基础知识、微波在食品加工中的应用优势、微波对食品加工品质等方面来讲解微波技术在食品加工中的应用。
一、微波通信技术的基础知识微波通信技术是指以微波为介质进行通信的一种技术。
微波通信频率一般在1GHz至100GHz之间,其优点是波长短、速度快、穿透能力强、传递信息量大等。
微波通信技术被广泛应用于无线电通信、雷达探测、导航定位等领域。
微波通信技术的应用范围不断拓展,食品加工就是其中一个应用方向。
二、微波在食品加工中的应用优势微波技术在食品加工中的应用优势是明显的。
1. 成本低相对于传统的热传导加热方式,微波技术加热成本低。
微波管等关键零部件价格的下降,更是使得微波技术成本持续降低。
2. 加热速度快微波技术的加热速度快,高效。
相对于传统的热传导加热方式,微波技术可以在短时间内快速加热食品,提高生产效率。
3. 均匀加热微波技术可以实现对食品的均匀加热。
相对于传统热传导加热方式,微波技术更容易实现加热的均匀性,从而保证了食品的质量。
4. 不破坏食品的味道和营养微波技术在加热食品时可以最大程度地保留食品的营养和味道,不会对食品的风味和质量产生过多影响。
5. 可控性强微波技术可以实现对食品加热的精确控制,提高了生产过程的可控性。
加热过程中可以通过对功率、时间等参数进行调整,控制食品加热过程中的各种参数。
三、微波对食品加工品质的影响尽管微波加热技术有很多优点,但其对食品加工中食品品质的影响是在许多前人的实践研究中发现的。
1. 影响营养成分的含量研究表明,微波加热过程中可以最大限度地保留食品的营养成分,但同时也可能会影响到食品中的营养成分含量,比如维生素含量的降低。
2. 改变食品的组织结构微波加热过程中,微波的能量主要被吸收在食品中的水分分子中,从而使得水分分子振动加热,产生一定的热效应。
微波加热干燥技术在食品加工中的应用研究随着人们对食品安全和质量的要求越来越高,食品加工技术也在不断发展和改进。
微波加热干燥技术是一种比较新的加热干燥技术,其应用范围十分广泛,特别是在食品加工领域中。
本文将介绍微波加热干燥技术在食品加工中的应用研究。
一、微波加热干燥技术基本原理微波加热干燥技术是指利用微波电磁波在物料中产生的电磁场来加热和干燥物料的一种技术。
微波是一种高频电磁波,其波长在1mm到1m之间。
当微波电磁波作用于物料中时,物料中的水分子、蛋白质、糖类等极性分子会随着电场的变化而不断运动和摩擦产生热量,从而使物料加热和干燥。
二、微波加热干燥技术在食品加工中的应用1.水果和蔬菜的干燥水果和蔬菜在干燥过程中容易失去其天然营养成分,而且干燥时间较长,质量难以保证。
利用微波加热干燥技术可以使水果和蔬菜在较短时间内干燥,因为微波加热干燥是在较高温度下进行的,所以可以保留水果和蔬菜中的大部分营养成分。
2.肉制品的加工微波加热干燥技术在肉制品加工中也有广泛应用。
如利用微波加热干燥可以使肉制品的水分挥发,从而减少食品中的水分含量,达到延长肉制品保质期的效果。
同时,微波加热干燥还可以使肉制品达到熟透的程度,提高肉制品的口感和风味。
3.米面制品的加工微波加热干燥技术在米面制品加工中也有应用。
如利用微波加热可以快速干燥面条和米粉等制品,从而达到增加生产效率和保证产品质量的效果。
同时,微波加热还可以减少米面制品干燥过程中的氧化作用,保留食品中的维生素和营养成分。
4.烘焙食品的制作微波加热干燥技术还可以用于烘焙食品的制作,如蛋糕、面包等。
利用微波加热可以加速食品的烘烤过程,使食品的热量更加均匀,从而使食品更加美味。
三、微波加热干燥技术的优缺点微波加热干燥技术具有许多优点,如快速、高效、节能、环保等。
同时,微波加热干燥技术也有一定的缺点,如技术成熟度不高、控制较困难等。
因此,在具体应用时需根据实际情况进行选择和使用。
食品加工中的新型工艺和技术随着人们对食品安全和营养价值的要求越来越高,食品加工技术也在不断地更新和升级。
同时,现代科技的发展也为食品加工带来了许多新的机遇和挑战。
本文将介绍一些在食品加工过程中广泛应用的新型工艺和技术。
一、高压处理技术高压处理技术是指把食品加工前暴露在高压环境下,从而使食品得到有益改善的技术。
高压处理技术可以用来杀灭微生物、改变食物结构和食品质量等。
使用高压技术可以保持食品的营养成分完整无损,同时免疫压力的食品削减了感性营养的损失。
二、微波技术微波技术是指将物质转化为微波能量,通过微波与物质相互作用来进行加热、杀菌和干燥。
微波技术可以快速有效的消毒和杀灭细菌、病毒,同时也能使得食物在短时间内达到熟食标准。
在加工速度和质量保持方面,微波技术和传统的加热方式相比,有明显的优势。
三、低温技术低温技术是指将食品在较低的温度条件下进行加工。
低温技术的出现能够最大程度地保持食品本身的质量与口感。
同时,低温技术还可以充分利用食材内部的营养成分,保持原有食材的色香味,提高食品的口感及营养价值。
四、电化学技术电化学技术是指利用电化学、生化、物理等多种作用原理,将食品中的化学反应过程聚合,以适应现代食品加工工艺需求的技术。
利用电化学技术,可以调整食品的营养组分含量、改善食品的品质、美化食品的色泽、调整食品的口味、改善食品的负荷。
同时,电化学技术还可以通过调整食品内部的电势值,改变食品中的化学反应速率和产物构成,从而提高食品的质量。
五、物理气相沉积技术物理气相沉积技术将材料从原始状态向气态或把某种气体沉积于另一种加工物质表面的过程。
物理气相沉积技术可以产生物理效果,改变和提高食品的质量,达到预期的需求。
常见的物理气相沉积技术还包括溶剂蒸发、真空沉积等技术,这些技术在干燥和保鲜方面也有广泛的应用。
六、纳米技术纳米技术是指通过控制、组合和加工原子、分子以及颗粒的尺寸、形状、结构等,制备出一种新型的功能材料和器件的技术。
微波技术在食品加工中的应用微波技术作为一种高科技技术,在短时间内便可将食品从内部升温,因此在食品加工行业中得到了广泛的应用。
它不但能够实现快速加热并提高食品品质,还能够减少加热过程中的营养损失。
今天我们就来了解一下微波技术在食品加工中的具体应用。
一、微波技术在面包烘焙中的应用微波技术在面包烘焙中可以缩短烤制时间,提高面包的品质以及延长保质期。
传统面包制作需要10-20分钟的业余时间,而采用微波技术则仅需1-2分钟即可烘焙完成。
此外,微波烤制的面包表面金黄酥脆、内部饱满,口感娇嫩,比传统烘焙的面包更加符合消费者的口味。
在面包制品加工中同样可以通过微波技术使面包真空喷气霉变的情况得到有效控制,可扩展产品的保质期,大大增加其销售周期。
二、微波技术在猪肉烘干中的应用传统的猪肉烘干方法往往需要长时间的阳光烘晒或使用煤气、燃油加热烘干,会导致猪肉水分流失、颜色变深、发霉等问题。
而采用微波技术烘干可在短时间内便可烤干,同时其杀菌保鲜效果也十分显著。
通过薄膜覆盖,可以采用微波技术进行真空烘干,对性状、色泽及口感影响很小,符合食品加工的要求。
三、微波技术在果蔬加工中的应用果蔬加工是微波技术得以大力收入的一个领域。
传统加工过程中,因为蔬菜内层温度较低,导致其中的维生素大量损失,而微波加热则可以快速将蔬菜、水果内部加温,避免了高温长时间作用对食物的影响,同时保留了食物中的维生素等营养成分。
采用微波技术冻干食品可保持食品原有的香味、口感、营养成分和色泽,同时对食品中的细菌和微生物有很好的杀菌效果。
四、微波技术在方便食品加工中的应用目前,方便食品在市场上备受欢迎,微波技术也在其中起到了重要作用。
方便食品中的快速加热设备也是采用的微波炉,它可以在短时间内便可将食品从内部加热,做出来的食品口感好、速度快、温度均匀,特别是对于食品制造厂商来说,微波设备较传统热风加热节省了生产时间、节省了制造成本,提高了生产效率。
综上所述,微波技术在食品加工行业中的应用是十分广泛、且得到了广泛的认可。
食品加工工程中的新型技术应用随着科学技术的发展和人们对食品安全的要求不断提高,食品加工工程中的新型技术应用也越来越受到人们的关注。
本文将围绕食品加工工程中的新型技术应用展开探讨,并重点介绍几种目前比较流行的新型技术。
一、高压处理技术高压处理技术是一种利用高压对食品进行杀菌处理的技术。
这种技术具有不改变食品营养成分和口感的优点,被广泛应用于果汁、肉类、海产品等众多食品的加工过程中。
高压处理后的食品不仅可以在保持原有风味的基础上实现长时间的保存,同时还能有效杀灭病菌和细菌,提高食品的卫生安全性。
二、微波技术微波技术是另一种被广泛应用于食品加工工程中的新型技术。
这种技术通过微波辐射,加速食品的加热和杀菌过程,提高生产效率的同时还可保证食品的质量和营养成分。
微波技术可以应用于肉类、水果、蛋糕等各种食品的加工过程中,具有加热均匀、速度快等优点。
同时,由于微波能够快速穿透食品内部,所以可以大大缩短加工时间,进一步提升生产效率。
三、超声波技术超声波技术是一种利用超声波对食品进行加工和处理的技术。
这种技术可以通过超声波的震荡力将食品中的营养成分和细胞结构的蛋白质等进行分散和合并,从而达到杀菌、改良质地的目的。
超声波技术可以应用于肉类、蛋糕、乳制品等多种食品的加工和处理过程中。
同时,由于超声波技术具有非接触性、加工速度快等优点,因此在现代食品加工工业中也经常被采用。
四、干燥技术在当前的食品加工工程中,干燥技术也越来越受到人们的关注。
相比传统的热风干燥等技术,新型的干燥技术更加高效节能,可以大大缩短生产周期,提高生产速度。
而且根据不同的干燥方式,还可以对食品的口感、香味、色泽等方面进行调整和改良。
在干燥技术的应用中,真空干燥、冷冻干燥、微波干燥等技术被广泛采用,可以应用于肉类、水果、蔬菜等多种食品的加工过程中。
五、其他新型技术除了上述几种常用的新型技术,食品加工工程中还有许多其他新型技术也有着不俗的应用前景。
例如,人工智能技术可以通过对原料和加工过程的分析和控制,实现食品生产过程的智能化管理。
食品科学中的新型食品加工技术食品市场发展迅速,不断有新品种和新工艺的食品加工技术问世,其中不乏新型食品加工技术。
在过去,传统的工艺流程带来了诸多问题,比如食品加工过程中可能损失营养成分,加工过程时间长,品质难以保证等等。
新型食品加工技术则能够解决这些问题,提升食品的品质和营养价值,同时还能提高食品的产量和生产效率。
下面将会介绍几种典型的新型食品加工技术。
一、微波技术微波是一种高频率的电磁波,常被用于加热和干燥食品。
微波不仅能够加快食品加热速度,也能够在短时间内实现食品的杀菌和灭菌。
这种加热技术的优点在于能够保持食品的营养成分,同时也减少了加工过程中的时间和能耗。
微波辅助萃取技术也是一种相对较新的技术,它能够对含有活性物质的植物提取物进行高效提取。
相比于传统的提取技术,微波萃取技术更加快速、高效和节能。
这种技术在提取茶叶、花草、中药等方面应用广泛。
二、高压处理技术高压处理技术是一种能够提高食品生产效率和控制微生物生长的新型加工技术。
通过将食品置于高压容器中,在经过一定时间的高压处理后,可以使细菌和病毒被杀死,从而达到食品的杀菌和灭菌作用。
此外,高压处理技术还能够改变食品的外观、质地和口感,使得食品更加可口。
这种加工技术在腌制蔬菜、水果和肉类食品等方面有很广泛的应用前景。
三、超声波技术超声波技术是一种通过高频声波来进行食品加工的新型技术。
相比于传统加工技术,超声波技术更加快速和高效,同时对于保护食品的营养成分也有很好的效果。
超声波技术可以用于液态食品的搅拌、混合和乳化,甚至是在咖啡和啤酒等饮料的生产中也有很好的应用。
此外,在蔬菜和水果的清洗和加工过程中,超声波技术也有很好的优势。
四、纳米技术纳米技术是一种能够将物质粒度压缩至纳米级别的加工技术。
在食品加工领域,纳米技术能够用于食品成分的分离和纯化,同时还能够提高食品的口感和品质。
纳米营养素也是纳米技术的一个重要应用方向。
可以通过纳米颗粒对含有营养成分的食品加工成纳米颗粒,这样能够提高营养成分的生物利用率。
食品加工中的微波杀菌技术一、前言食品加工中的微波杀菌技术已经成为了当今食品工业中不可或缺的重要环节。
微波杀菌技术的出现不仅为食品加工提供了一种快速、高效、低成本且无污染的杀菌方法,而且大大提高了食品的保鲜期,保障了食品的安全性和质量。
本文就食品加工中的微波杀菌技术进行阐述,让读者了解到微波杀菌技术在食品加工中的重要作用及应用前景。
二、微波杀菌技术基础微波杀菌技术是将微波电磁波直接照射到食品的表面,使细胞内部产生等离子体而对微生物进行杀灭的一种杀菌方法。
微波杀菌技术能够高效、快速地杀死大部分细菌、病毒和其他微生物,从而大大提高食品加工的效率和质量,使得食品加工行业得到长足的发展。
三、微波杀菌技术在食品加工中的应用1.在肉制品加工中的应用微波杀菌技术在肉制品加工中有非常广泛的应用。
鲜肉的生产中,微波杀菌技术能够有效地消灭肉中的细菌,从而使鲜肉的质量得到有效的保障。
此外,在烤肉、蒸肉等过程中,微波杀菌技术也能够有效地减少菌落,提高烤肉、蒸肉的口感和质量。
2.在咖啡豆加工中的应用微波杀菌技术可以用于咖啡豆杀菌和堆存期的增加。
将使用微波处理的咖啡豆与普通咖啡豆比较,可以发现在口感、香气和口感上,微波处理的咖啡豆在品质上更加优异。
3.在蔬菜加工中的应用微波杀菌技术在蔬菜加工中也得到了广泛的应用。
在长期的蔬菜储存期中,或者是在暴露在空气中的情况下,蔬菜很容易被细菌污染并腐烂。
而微波杀菌技术能够有效地消灭蔬菜中的微生物,从而提高了蔬菜的质量,并且增加了蔬菜的保鲜期。
四、微波杀菌技术的优势微波杀菌技术在食品加工中有诸多的优点,主要表现为以下方面:1.速度快微波杀菌技术所需的时间很短,通常只需数分钟便可完成,与传统的热处理方法相比,更能节省时间和生产成本。
2.能够有效杀菌微波杀菌技术能够有效杀死大部分细菌、病毒和其他微生物,从而大大提高食品加工的效率和质量,使得食品加工行业得到长足的发展。
3.无污染微波杀菌技术在杀菌过程中,不需要添加化学杀菌剂或防腐剂,从而避免了食品污染和化学残留的问题。
食品加工中的新技术与新方法食品加工是一项至关重要的行业,直接关系到人们的健康和生活质量。
为了保证食品的质量和安全性,食品科学家不断探索新的技术和方法。
本文将介绍一些食品加工中的新技术和新方法。
一、高压处理技术高压处理技术是一种新兴的食品加工方法,它利用高压力(通常在150至800MPa之间)和温度来杀灭微生物、酶和细胞,同时保留食品口感、香味和营养成分。
这种方法适用于包装食品、肉类、乳制品、水果和蔬菜等多种食品。
研究表明,高压处理可使食品中的维生素C和B族维生素得到保留,同时能够提高肉类的嫩度和保水性。
二、微波加热技术微波加热技术是一种高效、快速、无污染、适用于大规模生产的加热方法。
它利用微波的剧烈震荡使食品发生内部摩擦而加热,加热速度快,效率高,可以减少能源消耗和污染。
微波技术对高蛋白食品的处理特别有效,如肉类、蛋类和豆腐等。
这种技术能够有效地杀灭食品中的微生物、酵母菌和酵素,同时保持食品的营养成分和口感。
三、超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种新型的提取方法,它利用超临界的流体(即介于气态和液态之间的状态)来提取食品中的活性成分。
相比传统的有机溶剂提取方法,这种方法具有无毒、无污染、低能耗和高效率等优点。
此外,它还可以同时进行分离和提纯,避免了传统方法中多次分离和冷凝的过程。
这种方法可以应用于营养成分的提取和分离,如植物油、色素、香料、抗氧化剂等,同时也适用于药物的提取和制备。
四、生物发酵技术生物发酵技术是一种利用微生物(细菌、酵母、真菌等)进行发酵的加工方法,它能够改变食品的形态、结构和营养成分,同时还能够产生一些新的化合物和味道。
这种技术适用于乳制品、面包、啤酒、酱油、酸奶等食品的生产。
其中,酸奶是一种利用乳酸菌发酵乳制成的食品,它富含活性乳酸菌和优质蛋白质,具有降低低密度脂蛋白胆固醇、增强免疫力和缓解便秘等功效。
总之,食品加工技术的发展正日益注重安全、高效和环保等方面,新技术和新方法的不断涌现为保证食品质量和安全提供了更多的选择。
食品加工新技术—微波技术摘要:跨入新世纪,越来越多的高新技术应用于食品加工领域,食品加工业也呈现出前所未有的繁荣景象。
微波技术在现代高新技术领域具有重要地位,具有快速、清洁、节能等优点。
目前,微波技术得到了较快的发展,它的涉及面很广,在食品加工与检测方面得到了广泛的应用,使得食品在加工方面具有效率性。
本文对微波技术的发展历程、技术原理、特点、发展应用现状进行了描述,并对未来微波技术发展前景作了预测。
关键词:微波;食品加工;应用;发展展望Abstract:Into the new century, more and more high-tech applications in the field of food processing, food processing industry has also shown an unprecedented boom. Microwave technology in modern high-tech field has an important position, with fast, clean, energy-saving advantages. At present, the microwave technology has been rapid development, it involves a wide range of food processing and detection has been widely used, making the food in the processing of efficiency. In this paper, the development of microwave technology, technical principles, characteristics, development and application of the status quo were described, and the future development prospects of microwave technology were predicted.Key words:microwave;food processing;application;development prospect随着科学技术的发展,紫外线、远红外线、微波等电磁波在食品加工中的应用日益广泛,其中微波技术在食品工业中的应用虽然起步较晚,但近年发展很快。
在我国,利用微波技术加工食品的热潮已经兴起。
微波是一种频率为300MHz~300GHz,波长为0.001~1m的高频电磁波。
微波技术作为应用科学主要产生于20世纪40年代,并在之后的70年间,伴随着大功率磁控管的研制成功, 英、美等国相继开发了多种类型的微波加热器,在微波的应用上掀起了一场新的“能源革命行动”,使微波能逐步应用于食品和医药等领域中[1-2]。
我国从20世纪70年代开始进行微波技术的研究与开发,目前在食品加工等领域已得到广泛应用。
1 微波在食品加工中的利用原理及特点1.1 微波加热的原理及特点食品加工利用微波的原理主要是它的热效应。
微波透入物料内,与物料的极性分子相互作用,使其极性取向随着外电磁场的变化而变化,致使分子急剧摩擦、碰撞,使物料内各部分在同一瞬间获得热量而升温。
这种具有使物体整体成为热源的加热方式称为微波加热。
微波加热具有选择性和即时性,加热效率高、节约能源,穿透性好等特点。
1.2 微波杀菌的机理及特点微波杀菌机理主要包括热效应理论和非热效应理论。
热效应理论认为微波具有高频特性,当它穿透介质时,水、蛋白质、核酸等极性分子受交变电场的作用而取向运动,相互摩擦产生热量,从而导致温度升高,使微生物的蛋白质、核酸分子改性或失活,从而杀灭微生物。
非热效应理论主要有细胞膜离子通道模型和蛋白质变性模型。
前者认为微波对细菌的生物反应是微波电场改变细胞膜断面的电子分布,影响细胞膜周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此不能正常代谢,细菌结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死去。
后者认为,微生物中的蛋白质、核酸物质和水等极性分子在高频率、强电场的微波场中随着微波极性的改变而引起蛋白质分子团的旋转或振动,使其蛋白质分子变性,从而达到杀菌目的[3]。
微波杀菌是微波的热效应和生物效应的共同结果,且后者为细菌致死的主导因素,打破了常规加热杀菌以热力为惟一主宰力量的格局。
因此,要求人们今后不仅应探讨微波杀菌的具体工艺参数,而且更应深入研究微波杀菌机理,使之形成成熟的理论体系。
2 微波技术在食品加工中的应用2.1 微波技术在食品干燥方面的应用微波工艺在干燥过程中可以独立使用,也可与传统加热法结合进行。
它对水分含量在20% 以下的食品最为有效,已成功地应用于土豆片、面条、调味品、小食品、海产品、蔬菜、果粉、蛋黄粉、人参、金银花、肉干、肉脯、菇类、茶叶等品种的干燥。
与传统干燥方法相比,不但干燥效率高,干燥时间短,而且能够较好地保持物料的色、香、味和营养物质含量,同时具有独特的杀菌优势,利于产品贮藏。
我国从20世纪70年代开始研制的2450MHz 45kW隧道式微波干燥乳儿糕生产线,将原来需要烘烤6~8h的工艺缩短到9min内完成,80年代研制的915MHz 40kW的牛肉干烘干杀菌设备,就成功地解决了原工艺的弊端,使牛肉干质量得到很大提高[4]。
天然花粉属高级滋补营养品,含有多种营养成分,在加工过程中处理温度不宜超过60℃,传统的工艺是采用冷冻干燥结合60Co射线杀菌,生产效率低,耗能大,而采用2450MHz 10kW隧道式干燥杀菌机后,实现了连续化生产,节电80%以上,产品质量好,经济效益显著。
近年来,我国已研制出先进成熟的微波真空脱水设备和微波冷冻升华干燥设备。
还针对高水分含量的果品蔬菜干燥研制开发了微波与热风干燥相结合的干燥设备。
产品先经微波热烫灭酶,然后经过热风干燥,最后再经微波干燥,使干燥速率比单纯用热风干燥提高8倍。
2.2 微波技术在食品杀菌保鲜方面的应用微波灭菌的特点是食品整体升温迅速,所需灭菌时间短,为灭菌食品保持色、香、味和营养成分创造下极有利的条件,并且改变了目前常规杀菌方法设备庞大、费用高、不易实现自动化生产的缺点。
要取得相同的杀茵效果,微波技术所需时间仅为传统加热时间的1/9 ~ 1 /2。
钱建亚对啤酒进行微波杀菌,啤酒风味保持良好。
王盛良采用2450MHz微波防止月饼霉变的研究结果表明,微波处理30s,温度升为54.4℃,可杀死78.8 %的黄曲霉菌和64.77 %的圆弧青霉;照射120s时可杀灭100%的黄曲霉菌和99.99%的圆弧青霉;照射150s时,中心温度可达104℃可保持月饼80d以上不发生霉变[5]。
这说明要从根本上解决月饼霉变问题,微波照射完全可行。
另外,利用微波加热对牛乳进行杀菌消毒,鲜奶经微波处理30s即可达到鲜奶中细菌总数的质控指标;处理90s后,对杂菌和大肠杆菌杀灭非常彻底,即使保存7d后仍无细菌生长。
2.3 微波技术在食品膨化方面的应用利用微波技术可对颗粒食品膨化机械加工过程中的加热方式进行改进,微波加热过程中微波能够深入到物料内部而不靠物体本身的热传导进行加热,通过微波能与物料直接相互作用进行表面与内部一起加热,温度升高快,加热所需时间非常短,能够较好地保持物料中原有的色、香、味和营养物质含量,同时具有独特的杀菌优势,有利于提高膨化食品质量,便于产品储藏[6-7]。
2.4 微波技术在食品软化与解冻方面的应用[8-10]微波解冻是指将一些冷冻的食品温度提高到一个较高的温度,但是这个温度任然小于冰点,并没有将温度升至到环境温度,这时候的制品虽然还非常的硬,但是它已经不再是冻结的固体。
传统的解冻作业有以下几个缺点:时间长;占地面积大;失水率较高;表面易氧化;易变色;消耗大量清洁水。
由于微波加热的特性,使得微波加热解冻可以完全或部分地克服上述缺点。
如果利用流水自然解冻法,或者利用高温空气与蒸汽热源解冻法去处理这些冷冻的食品,由于这些方法的传热都比较慢,当食品达到了解冻的温度的时候,食品的表面容易产生氧化的现象和细菌繁殖的问题。
而利用微波解冻,能够有效的避免由传统解冻方法所造成的解冻周期长、食品的品质劣化、汁液损失以及过长的解冻时间引起食品产生化学反应,使得食品产生一定的毒素和细菌,给消费者的健康留下了极大的安全隐患。
在解冻的过程中,经常会有一些有包装的物料需要解冻,那么利用微波进行解冻,说完全可以在不拆除包装的条件之下简化操作,进行解冻。
2.5 微波技术在食品化学方面的应用微波萃取技术是指使用微波及合适的溶剂在微波反应器中从各种物质中提取相应化学成分的技术和方法。
萃取机理主要是利用微波辐射通过高频电磁波穿透萃取介质,到达物料内部维管束和腺胞系统,由于吸收微波能,细胞内部温度迅速上升,使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力,细胞破裂,细胞内有效成分自由流出,在较低的温度条件下被萃取介质捕获并溶解。
通过进一步过滤和分离,使获得萃取物料。
另外,微波所产生的电磁波加速被萃取部分成分向萃取溶剂界面的扩散速率,缩短了萃取组分分子由物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间,从而使萃取速率提高数倍,同时还降低了萃取温度,保证了萃取质量。
近年来,微波萃取技术被广泛应用于食品中,如对于食品营养成分、食品香料及风味物质、天然食品添加剂等的萃取。
此外,微波萃取也被应用于食品分析中。
在食品成分分离和检测技术中往往需要将目标产物或待测物质从固体或黏稠状食品 (或食品原料)中萃取出来[11-13]。
2.6 微波技术在食品检测方面的应用样品的消解是食品分析中对于重金属等一些成分监测工作的前提,它对整个分析工作往往会产生决定性的影响。
微波消解技术是近年来发展起来的一种样品处理方法。
使用微波消解处理样品,不仅可以提高分析测试速度,同时可以使多次测定所得结果具有很好的重复性。
尤其是对于含有易挥发元素(如As,Sb,Bi,Hg,Se等)的样品,经微波消解后进行测定,可获得很好的精密度与准确度[14-16]。
3 微波技术在食品加工中的应用前景展望微波技术作为一种现代高新技术在食品中的应用将越来越广泛。
微波技术在很大程度上促进了食品工业的发展,尤其对于产品价值高,质量要求严,热传导率低,用传统工艺难以解决的物料,微波干燥和杀菌技术发挥了重要作用。
目前,微波作为一种在食品加工中应用的新能源,其独特的加工机理研究已取得了许多进展,但在国内实际加工应用中并不多见,究其原因是在制作工艺和成本上的局限,用于实际生产应用的微波加工设备有待进一步研究。
随着科技的发展和社会的需求相信通过微波工业与食品工业技术人员的紧密配合,进一步完善微波食品加工理论,开发新型微波加工设备,建立微波食品加工工艺,微波技术在食品加工中的应用将日趋深入与广泛。