食品电物性在食品加工中的应用

（二）微波对人体的影响
从微波的作用原理看，人体也会吸收微波，因此 微波的辐射也会对人体产生一定的危害。通常人 体受到辐射时，总是皮肤先感到灼热，因而可以 及时避让。然而受微波辐射时，由于其穿透性， 体内组织也会同时发热，而人体内神经又比较少， 所以往往在还未感到灼热时，那些耐热新低的器 官已经受到损伤。如血管、眼睛和睾丸易受微波 侵害，雷达工作人员常见的病是白内障和男性不 育。对微波的使用既要注意安全，但也不需要像 对待放射性那样过分紧张。
5 微波加热安全、卫生、无污染，具有 很强的杀菌能力
微波加热所用能源为电能，对环境没有污染。用微 波辐射生物体时，除了产生微波热效应外，微波还 能使生物体的生物活性得到抑制或激励，即微波的 非热效应或生物效应。在相同温度条件下，微波对 细菌的致死率远高于常规加热。 除此之外，微波加热还具有加热质量高、营养破坏 少、加热设备紧凑、节省空间等优点。
微波加热
原理：水分子是微波域内极化运动产热的主 要物质。在交变电场中偶极子的水分子会随 着电磁场方向的变化而转动。 电场频率增加， 运动加快，产生更多的摩擦热。 一般家用微波频率（2450MHz）加热，就意味 着使水分子在1S内发生180°来回转动24.5亿 次。

微波加热的特性：
1 微波加热的即时性 用微波加热介质物料时，加热非常迅速。 只要有微波辐射，物料即刻得到加热。 反之，物料就得不到微波能量而立即停 止加热，它能使物料在瞬间得 到或失 去热量来源，表现出对物料加热的无惰 性。
远红外线加热
近红外的波长0.78~1.4 μm；中红外的波长
1.4~3 μm；远红外3 μm~1mm。 原理：食品材料电磁波吸收峰值多集中在2~20 μm 的远红外波长范围。 特点： 加热时不必有热源或传热介质，不受气 流影响，速度快;促进食品的成熟;能量低，不会 引起物质的化学变化 缺陷：辐射深度浅1~2mm。
电脉冲杀菌
脉冲电场(pulsed electric field, PEF)：对流经两电
极间的液态或半液态物料施加一定频率的高电压短脉冲 放电，使物料中微生物死灭的处理技术。 原理：破坏微生物的细胞膜，电崩解理论、电穿孔理论。 优势：杀菌时对象升温小；杀菌时间短，产生的热量少； 节能。 应用：对热敏感的液态食品，如果汁、牛乳、蛋液、啤 酒 缺陷：杀菌效果差异大，不稳定；杀菌不彻底；设备实 际应用困难。
2 微波加热的整体性
微波是一种穿透力强的电磁波，如频率为915MHz 的电磁波，其波长为32cm，它能穿透物体的内部， 向被加热材料内部辐射微波电磁场，推动其极化 水分子的剧烈运动，使分子相互碰撞、摩擦而生 热．因此其加热过程在整个物体内同时进行，升 温迅速，温度均匀，温度梯度小，是一种“体热 源”，大大缩短了常规加热中热传导的时间．除 了特别大的物体外，一般可以做到表里一起均匀 加热．这符合工业连续化生产和自动化控制的要 求．
（三）微波杀菌破袋
我们在微波杀菌操作过程中，除了注意不能采用 金属容器和镀铝或铝复合袋，还存在杀菌过程中 密封好的袋子破袋问题，不好解决。亦不好采用 杀菌后在封口。目前采用微波杀菌可以在包装前 进行，也可以在包装好以后进行。包装好的食品 在进行微波加热杀菌时，由于袋内压力过高会胀 破包装袋，因此整个微波加热杀菌过程应在压力 下进行，或将包装置于加压的玻璃容器中进行处 理。
（四）变色问题
在对榨菜等产品微波杀菌时还发现榨菜产 品变色问题。
微波加热技术的应用前景
20世纪90年代以后，由于电子技术的飞速发展， 微波设备电子器件价格的下跌及能源比价的调整 等因素，使得微波加热设备及微波加热的直接成 本有了大幅度的下降；全球环境的不断恶化，使 人们逐步认识到传统的加热方式不再是一种环保 良好的作业。这些都为微波加热的应用和发展提 供了良好的契机和广阔的前景。 我们可以预见：微波加热技术将以其独特的优势 在未来的生产和生活中发挥非常重要的作用。
对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损 检测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理， 包括静电场处理、动电处理、通电处理、高频电场 处理、微波处理、红外线处理等。
静电场处理
静电熏制原理：在静电场内让熏烟雾粒子向各种
食品表面或内部渗透，达到快速均匀熏制的目的。 肉制品的熏制不仅可以改善制品的风味，还可以 有效防止氧化和霉变。 优点：高效，2~5 min 缺点：不能起到通常烟熏那样的干燥效果，还要 配以微波或远红外处理。
现已广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、 酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品的热化、 干燥和杀菌。肉制品经微波杀菌后， 其鲜度、嫩度、风味均保持原样，卫 生指标完全可低于国家食品卫生标准， 货架贮存时间可达1-2个月，微波对肉 制品杀菌、保鲜技术的成功应用，由 原来保鲜期3天，延长到1-2个月，已 将该项技术成果提高到崭新阶段。
3 微波加热的选择性
并非所有材料都能用微波加热，不同材料由 于其自身的介电特性不同，其对微波的反应 也不相同。我们可以利用微波加热的选择性 对混合物料中的各组分或零件的不同部位进 行选择性加热。 对玻璃、陶瓷、塑料几乎全部穿透较少吸收， 对生物体、水及含水材料具有良好吸收性能 并可产生热能转换。
4 微波加热能量利用的高效性
电渗透脱水
原理：蛋白质ζ电位和周围离子气氛的存在，使 固液界面产生双电层粒子分布现象，即液体带有 与蛋白质胶粒等量而符号相反的过剩电荷。当有 静电场存在时，液体受自身所带电荷影响而运动。
通电加热
重要性：食品的均匀加热是工程上的一大难题。
来自百度文库
微波加热存在透入深度的问题。 适用性：不适用于不导电、极低水分或干燥状态 的食品。 原理：欧姆加热 注意：直流电会引起食品组分的电解变质，还会 使电极发生电解腐蚀，造成食品重金属离子污染， 因此一般用交流电。
微波进行加热时，介质材料能吸收微波转化 为热能，而设备壳体只能反射而不能吸收微 波(或极少吸收微波)。再加上微波加热是内 部“体热源”，它不需要高温介质来传热， 因此绝大部分微波能量被介质物料吸收并转 化为升温所需要的热量，这就形成了微波能 量利用高效率的特性。与常规电加热方式相 比，它一般可以节电30％一50％。
微波杀菌的优点
1、时间短、速度快 2、低温杀菌保持营养成份和传统风味 3、节约能源 4、表面和内部都同时进行 5、便于控制 6、设备简单，工艺先进 7、改善劳动条件，节省占地面积

微波加热存在问题
（一）微波加热不均匀
（1）微波加热具有选择性，即使在相同的微波场中，不同的食品材料都存 在温升的差异； （2）微波具有良好的穿透性，在实际加热中受反射、穿透、折射、吸收等 影响，即使对同一食品材料各部分产生的热能可能存在较大的差异； （3）电场的尖角集中性，有的也称菱角效应（edge effect）微波作为电 波的一种，其电场有尖角集中性，这是造成食品微波加热不均匀的主要 原因。电场会向有角的地方集中，这些部分就产热多，升温快。为了克 服菱角效应和热点的不良以下，人们在容器上作了许多改进。例如尽量 使用大小合适的圆角容器，环状容器。对有尖角的食品进行整形处理。 为了克服微波加热的局限性，把微波与远红外等加热方法组合在一起的 设备，成了当前微波炉开发的新趋势。
食品电物性在食品加工中 的应用
研究食品电物性的意义
电物理加工方法能满足食品加工中对食品资源充分利用
的要求，同时也能减少加工中营养损失，并保持生物物 质活性。使用电场或电磁场有可能对构成食品的最小单 位进行最富效果的加工处理。电磁场的生物效应在生鲜 食品的储藏保鲜方面显示了巨大的潜力。由于化石燃料 能源的不可再生性，电力在食品工业能耗中占有的比例 将越来越大。 电物理特性的检测对食品加工自动化、品质控制精确化 方面提供了重要手段。