微波在食品加工中的应用

上海千测认证网提供微波在食品加工中的应用1.1用于冷冻食品软化解冻冷冻食品在国外大量使用，国内罐头、肉制品深加工、中式快餐业也使用大量冷冻食品。近年来小包装食品也已进入市场，所以解冻已成为食品加工一个重要环节。所谓微波解冻是指将制品温度提高到一个较高温度，但仍低于冰点，而小是升至环境温度，此时制品虽仍硬不再是冻结固体。利用流水自然解冻法及利用高温空气和蒸汽热源解冻法处理冷冻食品时，由于传热慢，当达到解冻温度时食品表面易产生氧化和细菌繁殖等问题。解决上述问题办法是发展保持表面低温“内部”解冻法，而微波加热方式就具有这种特点。微波解冻可避免传统解冻方法所造成解冻周期长、品质劣化、汁液损矢、表层污染、及过长解冻时间引起化学反应产生毒素和囚细菌生长而变质等问题。对于有包装的物料，微波解冻可在不拆除包装条件下进行，简化操作。在欧洲、美国和Fj奉都有用微波解冻冷冻肉、鱼和草莓生产线，如苏格兰有一条250千瓦食用肉縻微波解冻生产线，解冻能力可达45吨小时。刘玉敏等采用700 W功率微波炉30%火力，分别对3种不同重最三类冷冻食品进行不同解冻时日j微波解冻处理，探讨微波炉解冻方法对冷冻食品菌落总数影响；结果表明，微波解冻可用于微生物学检验巾冷冻食品快速解冻。尽管微波解冻是一种快速解冻方法；但因其热不稳定性而受到限制。采用微波将整块冻物料完全解冻时，物料表层吸收大量微波能，部分冰迅速融化成水，导致表面温度迅速升高，出现局部过热现象；而大部分还处于冻结状态，无法实现均匀解冻。所以，要进行完全均匀解冻，还应结合其它工艺。1.2用于食品物料干燥在微波作用下，食品中极性分子吸收微波能产牛热量，使食品迅速加热并被干燥。微波应用于食品工业加热可追溯到1965年。当年美国Cryary Co公司研制出第一台用于食品十燥的工业用隧道式微波十燥设备，并在Seyfert Foods食品公司投入使用。微波加热足“体积加热”，不依赖一r物料导热性质，加热速度快，使物料受热均匀，不会有表面结壳现象。微波干燥分为：内部调整、液体流动、等速干燥和减速干燥等4个阶段，每个阶段都有各自特定温度、湿度分布。微波尤适用于水分含量小于20%物料干燥”，此时水分迁移率低，微波能将物料内水分驱出。目前，成功应用微波干燥食品种类很多，大致可分为：果蔬类、肉制晶、米面类、药材类、饮料类、农副土特产品等哺1。近年来，微波干燥技术与设备U臻完善，功率从几kW到几百kW的各种用途、规格微波干燥设备层出不穷。微波干燥技术在不断完善自身技术与设备同时，也与其它干燥技术，如热风干燥、真窄干燥、冷冻干燥、远红外线干燥等技术桐结合，向更深、更广方向发展。如将微波真空干燥应用于胡萝卜干燥时，干燥时间大为缩短，且氧气含量低，胡萝卜素损失较少1。李瑞杰等采用冷冻干燥和后续真空微波干燥联合A法对革莓脱水，结果表明，脱水草莓在品质上接近完全冷冻干燥革莓，且还在一定程度上改善感、增加膨化率；使干燥时I、日J缩短51%大大降低能牦。1.3在食品杀菌中应用微波杀菌是基于食品巾微生物同时受到微波热效应和非热效应共同作用，使食品中微牛物丧失活性而死亡，从而达到延长保存期目的(13J。微波具有能在极短时问内达到杀菌效果，且不影响产品色、香、味、形，能最大限度保存物料活性和食品维生素、色泽和营养成分等优越性。对软包装食品而言，微波既小破坏软包装，又能对软包装各种食品进行，：次火荫，既简单又有效(引。微波杀菌要有三个阶段：第一阶段是迅速升温，达到预定杀菌温度，宜用较强均匀能量密度；第二阶段是保温过程，使杀菌物料温度处于均衡过程：第三阶段是自然或强制冷却过程。我国研制各种型号、用途、功能的微波干燥杀菌设备在营养麦片、黑芝麻糊、豆奶粉、儿童营养米粉等食品得到广泛应用，取得良好效果f167：使用微波对切片面包杀菌防霉保鲜工业化处理，其保鲜期可达到3060天。目前用于食品工业微波杀菌技术有连续微波杀菌技术、多次快速加热和冷却微波杀菌技术、微波加热与常规加热杀菌相结合杀菌技术等。连续微波杀菌利用微波热效应，既可用食品巴氏杀菌，也可用于高温短时杀菌，其工艺流程及参数与微波功率、物料流量、灭菌对间和灭菌温度有关。利用频率，功率为连续可调的箱式微波加热器，对调味海带（塑料复合袋装）作杀菌处理时，经微波辐照40秒至2分钟后，大肠杆菌完全被杀火；与传统加热杀菌相比，微波辐照2分钟杀菌效果与蒸煮加热杀菌30分钟相当Cl91。多次快速加热和冷却微波杀菌工艺适于对温度敏感液体食品杀菌，其日的是快速改变微乍物牛态环境温度，且让微生物处存冷、热交替恶劣环境下致死，从而避免让物料连续较长时间处于高温状态。微波杀菌和其它杀菌法相结合，可提高杀菌效果，同时克服微波杀菌水足之处：如将微波和蒸汽相结合对猪肉和鱼制乩杀菌，町取得很好效果。1.4用于食品焙烤焙烤是指在物料燃点之下通过干热方式使物料脱水变干、变硬过程。焙烤是制作面包、蛋糕类产品不可缺少步骤。在烘焙过程中，食品发生一系列物理和化学反应，包括淀粉凝胶化、蛋白质变性、二氧化碳从发酵物中释放、体积膨胀、水分蒸发、外壳形成及褐变反赢等；经焙烤后，面包、蛋糕达到熟化门的。焙烤足传热和传质同时进行的复杂过程，微波町用于食品焙烤也发现出其独到之处。用微波与红外相结合焙炒无壳瓜子，形成T燥、喷香、焙炒自动化生产，产品外形饱满、膨化均匀、色泽一致、卫生，比红钋焙烤肖能50%：克服采用传统炒锅生产无壳瓜子，表面焦黑且不卫生，个体间膨松差较大等缺点。法圉雀巢公司用2 450 MHz、10 kW微波设备焙烤可可豆，焙烤时间比热空气焙烤缩短一半以上，生产能力达70-120 kg/h。张红云等研究微波处理后新收获小麦烘焙品质变化和蛋rI质各部分质和量变化，结果表明，经适当微波处理，小麦蛋白各组成部分发生质和量变化，小麦烘焙品质有所改善。由此推测，经适当微波处理能优化小麦蛋白质组成，从而改善小麦烘焙品质。微波焙烤技术在瓜子、花生、霞类、薯类糕点等食品加工生产中已得到广泛应用。但微波加热速度快、焙烤反应不能充分完成、无法形成棕褐色表面及外壳；微波烘焙加热日寸间短，风味物质仍被封锁在螺旋结构中，造成食品风味不平衡，成品rl感和风味不足。因此为获得与传统烘焙相同质量产品，微波辅助烘焙产品质地仍需改善，对微波作用下食品不同成分相互作用研究也fJ分必要，这将为改善微波烘焙产品品质提供依据。1.5用于酒类陈化各种洒在特定条件下贮存时间越长、酒的门感越好：然而，建造大面积酒库或酒窖需人笔资金，在长年存放过程中酒度因挥发而降低；如没贮存期，洒质木佳，新洒辛辣暴味、邪杂味去不掉，并含有杂质。为解决以上问题，人们研究加速催陈技术，利用微波促进酒类快速陈化老熟是微波在食品J：业应用最为成功、最具特色例子。微波陈化主要机理：利用微波对酒的化学反应和热效应。在微波场作用下，酒中水分子和乙醇分子等极性分子产生取向极化摆动，且在吸收微波能后发生能态改变，酒中产生大量自由基，Fh于自由基活性很强，促进化学反应加速，使总酯、总酸增加。在微波场作用下，酒中各种原有缔合分子群被破坏，将部分酒精、水、醇等分子群切成单个分子，然后使活度较大乙醇分子与水分子问缔合成大的分子缔合群，乙醇分子受水分子束缚、活度有所减少，而实现快速老熟，使酒的口感变得柔和温醇、减少暴辣味。微波陈化技术工艺简单、稳定、操作方便，可全部自动控制；不仅提高酒的质量，且更重要的是大大提高经济效益。李聪等应用微波技术对新葡萄酒进行瞬时催陈处理，研究微波输出功率和处理时间对干红葡萄酒洒色和pH值影响。结果表明，在微波功率420 W、处理时间5 min、葡萄酒在陈化期间可得到最佳色泽；微波处理可提高洒的色度，使酒色更鲜艳，但对葡萄酒pH值没显著影响。江京等以新酿制黄酒为研究对象，在单因素试验基础上，通过正交试验对微波催陈黄酒工艺进行研究。结果表明，在微波处理能量87.5 J/s、微波处理时间3 min、柠檬酸添加量0.3%( M/M)，微波作用次数为1次条件下，催陈黄酒中还原糖含量为24.07 g/L，总酸含量为5.12 g/L、总酯含量为3.89 g/L、pH为4.18，其总酸、总酯和风味物质组成与三年自然陈酿相近。采用微波技术催陈黄酒，风味物质显著提高，达到人工催陈效果。1.6用于食品物料去壳去皮介质材料极性分子在电磁场中随磁场方向变化而改变极性取向，使分子来回振动产生摩擦热。当微波作用于物料时，物料内极性分子（主要是水分子）在交变电磁场作用下改变极性取向而高频振动，产生类似摩擦效应，使内能升高。这样物料中部分结合水分转变为自由水分子汽化逸H，导致物料仁失水而收缩，同时汽化逸出自由水分子以一定压力作用于物料内衣，破坏物料与内衣间贴合；另一方面，内衣和坚硬外壳在微波能作用下组织内结合水分jf也减少，纤维组织韧性下降、强度降低。这样物料的仁、内衣和外壳在微波能作用下变形不一，导致物料仁与内衣间分离，给物料脱壳去衣提供良好前提条件。张凤英等研究表明，采用冷冻一微波加热法对花生去皮可大大降低花生油脂酸败程度，得到花生仁外观色泽光亮，品质得到最大程度保持，且比其它方法去皮速度快、能耗低、效率高f271。陈以贵等将微波技术引入栗果脱壳过程，发现利用微波技术可实现对栗果一次性脱壳去衣，一次性栗果爆壳率可达90% 。1.7用于果蔬杀青微波杀青是最近几年兴起一项加工技术，广泛应用于茶叶、金银花和果蔬加工等行业。微波杀青实质上是微波发生器直接或间接将微波辐射到物料表面并穿透其内部，使物料内部在瞬间产生摩擦热，导致物料表面及内部同时升温，且物料内部温度高于表面温度，致使