探讨微波技术在食品加工中的应用

郭玉霞

（石河子职业技术学院，新疆石河子 832000）

探讨微波技术在食品加工中的应用

郭玉霞

（石河子职业技术学院，新疆石河子 832000）

微波技术能够准确、快速地解决食品加工中遇到的一些问题。重点介绍微波加热杀菌技术的特点和原理，以及微波技术在食品加工中的具体应用和亟待解决的问题。此项技术的应用，对食品企业提高劳动生产率、降低能耗、改善工作环境和污染有很大的帮助。

微波；微波技术；微波原理；技术应用

微波实际上就是指波长在1~1 000 mm、频率波段在300 MHz~300 GHz范围内的电磁波。微波可以穿透生物体，即能够深入生物体（介质）内部产生热能[1-2]。各种食品由于营养丰富，蛋白质、脂肪、碳水化合物含量高，食物表面往往带有腐败菌，为了食品能够达到长期储存的目的并保持其中的营养成分不被加速破坏和流失损耗，科学家不断寻找新技术和新方法，因此微波技术被运用到食品杀菌、解冻、贮藏和保鲜加工技术中。

1 微波杀菌技术在食品加工中呈现的特点

微波杀菌保鲜原理是微波热效应和非热效应共同作用的结果，微波的热效应能使食品原料快速吸收热量，使物体表面升温而杀菌，微波能的非热效应是在一定强度电磁波物理场的作用下，使食品吸收一定热量，导致其中的微生物蛋白质和生理活性物质发生变异而丧失活力进而死亡，从而达到食品杀菌和保鲜的目的[3-4]。微波杀菌的特点如下：①微波穿透能力强，加热速度快。采用微波杀菌技术杀菌完全、彻底，杀菌速度快、效果好，仅需传统方法几分之一或几十分之一的时间，高效、快速。②微波解冻食物高效节能。对大多数传统解冻方法，物料需要吸收一定的热量，经过一定时间才能解冻，微波照射物体只需几秒就能解冻。③微波加热营养物质流失少。具有低温、短时、安全、速效的特点，很好地保持了其中的营养成分不流失，所含维生素也不易破坏，VC的保存率一般高于90%。④微波加热技术节能，占地小，不需要燃料。它是介质材料自身损耗电场能而发热，不需要输热管道，可以节约大量厂房的占地面积和避免烟尘造成的大气污染，既解决了企业面临的污染问题，又减少了管道资金的投入，节能30%~50%，环保又科学。⑤工作环境好。传统的加热通常是提高炉温，工人要面对离加热炉很近的地方操作，受的高温烘烤，周围工作环境差，热能随空气流失没有得到很好的应用，微波技术的应用避免了这些问题。微波加热食物是在封闭的微波室进行，外壳并不受热，更不会散热，工作环境相对舒适。⑥被杀菌或解冻物料受热均衡。各种物质吸收微波的能力不同，由极性分子组成的物质能较好地吸收微波，而食品中存在大量的水分子是极强的极性分子，因此能很好地吸收微波，从而使物料快速并均匀受热。

2 微波技术在食品加工中的具体应用

①冷藏、冷冻食品原料的软化和解冻。微波解冻主要是利用微波能的热效应，使处在微波场中的食品或物料因其结构中的分子极化现象吸收了微波能，从而导致食品升温，达到解冻软化食品的目的。微波解冻可避免传统解冻时间周期长、品质下降、汁液流失、表面易被细菌污染，或由解冻时间过长而引起化学反应产生的毒素。②食品成品或半成品的杀菌保鲜。微波杀菌主要是利用微波能的热效应和生物效应共同作用于食品的结果。当然微波技术虽然可以应用于食品杀菌保鲜、延长货架期，单单是手段之一，如果要全方位考虑食品或物料的保鲜还需借助其他保鲜技术共同完成。③食品物料的干燥。微波真空干燥加工技术主要是以微波加热的方式来干燥物料，微波加热是内部加热，因此采用微波加热干燥物料时，首先干燥的是物料的最内层（物料的中心），然后依次利用温差把中心内的水分迁移至次内层、次次内层至表层，水分迁移速度较快，正是由于物料内部表面热传导，使水分极速蒸发，物料达到干燥。④食品物料的脱皮去壳。当微波作用于物料时，物料内的极性分子——水分子在交变电磁场的作用下改变极性取向而产生高频振动，使分子来回振动之间产生类似摩擦的效果，伴随着摩擦产生的热量，促使物料中原来以结合水存在的分子转变成以自由水分子存在的状态，进而从物料中溢出，导致物料收缩，与外壳产生间隙。只要使用一般的脱壳去皮设备就很容易脱壳去皮，脱壳去皮效率高、完整性好，大大缩短传统脱壳去皮设备的生产效率，因此被企业广泛用于植物种子和豆类的脱壳去皮工艺。⑤用于焙烤食品中。微波加热均匀快速，具有很强的穿透能力，穿透深度一般从几毫米到几十厘米范围不等，除了极大的物料外，微波加热熟制过程一般里外同时受热，避免“里生外熟”“外焦里生”现象。微波技术常用于颗粒一般大的休闲食品制作，如爆米花、炒瓜子、干豆炒制等，避免传统制作先用炒锅对表面加热，通过不停翻滚，使物料受热均匀而出现的任何品质问题。

3 微波技术目前在食品应用中存在的问题

微波在微波腔体内工作时不能泄露，当物料放入腔体内时，必须密闭，严格按规程操作，并且关好腔体门，工作时远离微波发生器2 m以外，防止泄露微波，避免对人体造成伤害。注意随时观察微波设备腔体门的形状，要严丝合缝，轻关轻开，微波停止发射后，停几分钟才能打开腔体门[5]。现在微波技术除了以上应用，还在谷物育种、茶叶烘焙、果蔬干制、医药造粒、速溶食品、处理废水、饮料食品的加工中采用，既可以在包装前杀菌也可以包装后带着包装袋一起杀菌，在制作种子过程中可以进行种子杀菌保藏，也可用于制作种子的膨化食品。微波对食品物料加热超过1 200℃即可产生焙烤效果，生活中可以利用微波炉烤花生、爆米花、热剩饭、炒瓜子、化解冻肉都非常便捷。随着微波技术的发展和人们对微波技术认识领域的拓宽，越来越多的食品加工中利用了微波技术，为社会创造了巨大的财富，食品工业生产水平也大幅度提高，各种食品领域的微波技术探索从未停止。

微波技术虽然在食品工业中有些应用，但应用的广泛程度和深度都亟待提高，需要一批理论工作者进一步解放思想、提高创新能力，解决微波技术制造中的难题，制造更科学、更实用的微波设备，为食品工业的创新带来更大发展空间和机会。

[1]孟宏昌.粮油食品加工技术 [M].北京：化学工业出版社，2013（1）：54-55.

[2]朱珠.软饮料加工技术 [M].北京：化学工业出版社，2012（8）：183-188.

[3]王庆志，孙平.微波技术在食品工业中的应用 [J].河北农业科学，2008（12）：54-55.

[4]李洁明，谭兴和，申双贵，等.食品微波膨化技术研究进展 [J].包装与食品机械，2003，21：19-23.

[5]张立彦，芮汉明.微波干燥食品技术 [J].食品工业，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，研究方向为农产品加工。