探討微波技術在食品加工中的應用

郭玉霞

（石河子職業技術學院，新疆石河子 832000）

探討微波技術在食品加工中的應用

郭玉霞

（石河子職業技術學院，新疆石河子 832000）

微波技術能夠準確、快速地解決食品加工中遇到的一些問題。重點介紹微波加熱殺菌技術的特點和原理，以及微波技術在食品加工中的具體應用和亟待解決的問題。此項技術的應用，對食品企業提高勞動生產率、降低能耗、改善工作環境和污染有很大的幫助。

微波；微波技術；微波原理；技術應用

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

1 微波殺菌技術在食品加工中呈現的特點

微波殺菌保鮮原理是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果，微波的熱效應能使食品原料快速吸收熱量，使物體表面升溫而殺菌，微波能的非熱效應是在一定強度電磁波物理場的作用下，使食品吸收一定熱量，導致其中的微生物蛋白質和生理活性物質發生變異而喪失活力進而死亡，從而達到食品殺菌和保鮮的目的[3-4]。微波殺菌的特點如下：①微波穿透能力強，加熱速度快。采用微波殺菌技術殺菌完全、徹底，殺菌速度快、效果好，僅需傳統方法幾分之一或幾十分之一的時間，高效、快速。②微波解凍食物高效節能。對大多數傳統解凍方法，物料需要吸收一定的熱量，經過一定時間才能解凍，微波照射物體只需幾秒就能解凍。③微波加熱營養物質流失少。具有低溫、短時、安全、速效的特點，很好地保持了其中的營養成分不流失，所含維生素也不易破壞，VC的保存率一般高于90%。④微波加熱技術節能，占地小，不需要燃料。它是介質材料自身損耗電場能而發熱，不需要輸熱管道，可以節約大量廠房的占地面積和避免煙塵造成的大氣污染，既解決了企業面臨的污染問題，又減少了管道資金的投入，節能30%~50%，環保又科學。⑤工作環境好。傳統的加熱通常是提高爐溫，工人要面對離加熱爐很近的地方操作，受的高溫烘烤，周圍工作環境差，熱能隨空氣流失沒有得到很好的應用，微波技術的應用避免了這些問題。微波加熱食物是在封閉的微波室進行，外殼并不受熱，更不會散熱，工作環境相對舒適。⑥被殺菌或解凍物料受熱均衡。各種物質吸收微波的能力不同，由極性分子組成的物質能較好地吸收微波，而食品中存在大量的水分子是極強的極性分子，因此能很好地吸收微波，從而使物料快速并均勻受熱。

2 微波技術在食品加工中的具體應用

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，使處在微波場中的食品或物料因其結構中的分子極化現象吸收了微波能，從而導致食品升溫，達到解凍軟化食品的目的。微波解凍可避免傳統解凍時間周期長、品質下降、汁液流失、表面易被細菌污染，或由解凍時間過長而引起化學反應產生的毒素。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和生物效應共同作用于食品的結果。當然微波技術雖然可以應用于食品殺菌保鮮、延長貨架期，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共同完成。③食品物料的干燥。微波真空干燥加工技術主要是以微波加熱的方式來干燥物料，微波加熱是內部加熱，因此采用微波加熱干燥物料時，首先干燥的是物料的最內層（物料的中心），然后依次利用溫差把中心內的水分遷移至次內層、次次內層至表層，水分遷移速度較快，正是由于物料內部表面熱傳導，使水分極速蒸發，物料達到干燥。④食品物料的脫皮去殼。當微波作用于物料時，物料內的極性分子——水分子在交變電磁場的作用下改變極性取向而產生高頻振動，使分子來回振動之間產生類似摩擦的效果，伴隨著摩擦產生的熱量，促使物料中原來以結合水存在的分子轉變成以自由水分子存在的狀態，進而從物料中溢出，導致物料收縮，與外殼產生間隙。只要使用一般的脫殼去皮設備就很容易脫殼去皮，脫殼去皮效率高、完整性好，大大縮短傳統脫殼去皮設備的生產效率，因此被企業廣泛用于植物種子和豆類的脫殼去皮工藝。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，微波加熱熟制過程一般里外同時受熱，避免“里生外熟”“外焦里生”現象。微波技術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，避免傳統制作先用炒鍋對表面加熱，通過不停翻滾，使物料受熱均勻而出現的任何品質問題。

3 微波技術目前在食品應用中存在的問題

微波在微波腔體內工作時不能泄露，當物料放入腔體內時，必須密閉，嚴格按規程操作，并且關好腔體門，工作時遠離微波發生器2 m以外，防止泄露微波，避免對人體造成傷害。注意隨時觀察微波設備腔體門的形狀，要嚴絲合縫，輕關輕開，微波停止發射后，停幾分鐘才能打開腔體門[5]?，F在微波技術除了以上應用，還在谷物育種、茶葉烘焙、果蔬干制、醫藥造粒、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，在制作種子過程中可以進行種子殺菌保藏，也可用于制作種子的膨化食品。微波對食品物料加熱超過1 200℃即可產生焙烤效果，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。隨著微波技術的發展和人們對微波技術認識領域的拓寬，越來越多的食品加工中利用了微波技術，為社會創造了巨大的財富，食品工業生產水平也大幅度提高，各種食品領域的微波技術探索從未停止。

微波技術雖然在食品工業中有些應用，但應用的廣泛程度和深度都亟待提高，需要一批理論工作者進一步解放思想、提高創新能力，解決微波技術制造中的難題，制造更科學、更實用的微波設備，為食品工業的創新帶來更大發展空間和機會。

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

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

[3]王慶志，孫平.微波技術在食品工業中的應用 [J].河北農業科學，2008（12）：54-55.

[4]李潔明，譚興和，申雙貴，等.食品微波膨化技術研究進展 [J].包裝與食品機械，2003，21：19-23.

[5]張立彥，芮漢明.微波干燥食品技術 [J].食品工業，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，研究方向為農產品加工。