微波技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用
【摘要】微波技術(shù)是一種興起的，發(fā)展很快的技術(shù)，在食品的加熱，殺菌，干燥等方面都做出了*的貢獻(xiàn)，在食品加工行業(yè)占有重要的地位。本文論述了微波技術(shù)在各種食品加工中的應(yīng)用原理和微波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】微波技術(shù)；加熱；食品加工
一、微波概述
微波是一種波長(zhǎng)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(huì)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(chǎng)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(dǎo)電兩個(gè)效應(yīng)對(duì)物料進(jìn)行直接加熱。所以，微波加熱具有選擇性、即時(shí)性、性，以及熱慣性小、穿透性好、加熱均勻且易于控制等特點(diǎn)，并且微波技術(shù)的應(yīng)用有利于環(huán)境保護(hù)和能源的節(jié)約。
二、微波技術(shù)在食品加工中的兩種應(yīng)用
1.微波技術(shù)在食品的殺菌保鮮方面的應(yīng)用及其原理
食品的傳統(tǒng)殺菌，通?？梢圆捎酶邷馗稍铩C漂、巴氏滅菌、冷凍以及防腐劑等常規(guī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。但這些設(shè)備大都龐大，處理時(shí)間長(zhǎng)，滅菌不*或不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，同時(shí)往往影響食品的原有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。而微波殺菌是使食品中的微生物，同時(shí)受到微波熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)的共同作用，使其體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活動(dòng)物質(zhì)發(fā)生變異而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)發(fā)育延緩和死亡，達(dá)到食品殺菌保鮮的目的。
微波殺菌機(jī)理主要包括熱效應(yīng)理論和非熱效應(yīng)理論。熱效應(yīng)理論認(rèn)為微波具有高頻特性，當(dāng)它穿透介質(zhì)時(shí)，水、蛋白質(zhì)、核酸等極性分子受交變電場(chǎng)的作用而取向運(yùn)動(dòng)，相互摩擦產(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)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(yīng)理論主要有細(xì)胞膜離子通道模型和蛋白質(zhì)變性模型。前者認(rèn)為微波對(duì)細(xì)菌的生物反應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電子分布，影響細(xì)胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此不能正常代謝，細(xì)菌結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死去。后者認(rèn)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(qiáng)電場(chǎng)的微波場(chǎng)中隨著微波極性的改變而引起蛋白質(zhì)分子團(tuán)的旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)，使其蛋白質(zhì)分子變性，從而達(dá)到殺菌目的。
2.用微波技術(shù)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(shí)間，時(shí)間越長(zhǎng)，酒的口感越好，即所謂“酒越陳越香”。國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有利用遠(yuǎn)紅外、太陽(yáng)能、高頻電磁能、激光能、微波能等新技術(shù)處理新酒，使之加速老熟陳化過程，取得不同程度的進(jìn)展，而應(yīng)用zui廣泛、性能zui可靠、效果*的是微波能老熟催陳技術(shù)。主要機(jī)理是：利用微波對(duì)酒的化學(xué)反應(yīng)和熱效應(yīng)。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(shí)，在微波場(chǎng)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(gè)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(chǎng)的作用下，這些極性分子隨著電場(chǎng)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(jìn)行的氧化還原和酯化反應(yīng)得到加劇，化學(xué)反應(yīng)速度加快，使醛含量降低酯類增加。經(jīng)過1 min～2 min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(rùn)，可能達(dá)到酒庫(kù)貯存自然老熟方法所需3—6個(gè)月的效果。
三、微波技術(shù)在食品加工方面的優(yōu)點(diǎn)
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(biāo)物質(zhì)相互作用被吸收而產(chǎn)生熱能的過程，在這個(gè)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(dǎo)進(jìn)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(shí)間非常短，而且微波加熱設(shè)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(shí)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(shí)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，同時(shí)具有*的殺菌優(yōu)勢(shì)，有利于提高膨化食品質(zhì)量和產(chǎn)品貯藏期。
3.易于自動(dòng)控制
利用微波加熱，無升溫過程，開機(jī)數(shù)分鐘就可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如停機(jī)，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(shù)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(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。近年來微波技術(shù)的不斷發(fā)展使得它在食品加工行業(yè)中的運(yùn)用越來越廣泛，我們還需努力研究，使其更好地為我們服務(wù)。
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