_食品加工新技术—微波技术

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