微波能应用技术在食品加工领域的新发展

1、微波真空（冷冻）干燥真空冷冻干燥(FD 脱水) 最早产生于 1909 年，用于生物材料及生物组织的 研究。微波真空冷冻升华干燥(MD 脱水)源于二战 期间，当时战争需要大量新鲜血液制品，而在储存、 运输环节存在许多棘手问题无法克服；另外，抗生 素的生产也需要采用冻干技术。为此，因战争需要， 科学家提出一项研究工程，即血浆不变性冷冻真空 微波升华脱水研究工程，简称血浆工程。把刚抽出 的新鲜血浆在极短的时间内速冻成冰块，然后在真 空条件下，施以微波升华干燥、脱水成干血粉(含 水量约 1)，用铝箔复合袋避光密封，保质期可 达两年以上，运到前方加定量的无菌蒸馏水稀释即 0c59f8ea 工业微波设备

2、http:/ 可当新鲜血浆注射。这项工程开创了微波升华脱水 干燥步入实用的先河。 1、最好地保存原物料的色、香、口味和营养 成份；因冻干食品是在低温真空(缺氧)条件下完 成，酶和细菌不滋生，食品不变质、不氧化，营养 成份特别是那些遇高温会分解的维生素、化冻时与 水一起流失的水溶性营养成份损失少。据美国陆军 委托食品容器研究所测定：冻干干燥法对肉、蛋、 豆类、青菜、甜玉米等食品中的蛋白质无损害,Vc、 胡萝卜素和其它水溶性维生素仅损失 5%,对 脂溶性维生素(,，)则完全不受损失。 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 微波升华脱水能够最大限度地保留物料中原有的 营养成份。例如：晒干青菜

3、的维生素、叶绿素等营 养成份只能保留原有的 3%；阴干可以保留 17%；热 片快速干燥可保留 40%； FD 真空冷冻干燥可以保留 到 70%以上；微波升华干燥的有效成份可以保留到 97%。因此称为不变性脱水。 2、干燥速度快，不受形状、厚度影响：微波 的穿透性加热和选择性加热能均匀地、快速干燥物 料。微波处理 510cm 厚度制品时，干燥时间可节 省原来的 30%；若厚度增加到 2030cm 时，则可 节省时间 60%以上。例如：用常规热传导给小香葱 做冷冻干燥，需 1821 小时；而用微波仅 89 小 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 时。 3、能最好的保持原物料形状、口感与风

4、味、 复水性好 4、节能降耗：热效率高，理论计算可达 94%。 5、产品品质高：常规热传导升华脱水时，有 用温度载热油，或用密封增压技术把水加热，在加 热板中强制循环，传递热量给盛料盘和物料，底部 物料中热敏物质因长时间过热而变性、变色、变味， 严重的变焦黄，就是进口设备正品率也不超过 90%， 国产只达 60%上下，而微波独特的加热方式使物料 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 内外同时升温汽化，脱水后的产品上、下质量一致， 可达到 100%合格率。产品保存期可达 3 至 5 年， 最长 10 年。而一般的保鲜冷藏至多几个月，最多 不会超过 1 年。微波兼有杀菌、灭酶功效。 6、干

5、燥温度低，适合加工高档、热敏性产品： 目前广泛应用在对温度敏感的药物、饮料、果汁或 富含维生素的物料上。微波真空干燥速溶橘粉装 置，真空室直径为 1.5m，长 12m，微波功率 48Kw， 使用玻璃增强聚乙烯传送带连续传递，具有膨化作 用。它先将含有 63%固形物的橘浆抽吸并涂抹在宽 1.2m 的传送带上，堆高厚度为 3 7mm，在 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 10.67kPa13.38kPa(80100mmHg)的低压下输入 微波能量，加热 40min，可膨化到厚度为 80 100mm，制成含水率为 20%的速溶橘粉，生产能力 50kg/h。产品不仅保持橘汁原有色、香、味，

6、而且 所保留的维生素 C 量是喷雾干燥法不可能达到的。 2 微波保鲜、杀菌新技术 为了防止食品早期变质以便储存，通常使用紫 外灯、蒸气、高压、钴 60、臭氧、充氮、添防腐 剂等方法进行杀菌，微波技术则又开辟了一种理想 方式，能在短时间内，对物料内外同时杀菌，又不 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 破坏营养成分。在过去 30 年，对食品特别是袋装、 瓶装食品进行了大量研究，采用微波短时间照射， 可快速升温杀菌。与常规方法相比，可保持更好的 口味、颜色和营养成份。在我国食品的微波杀菌保 鲜技术已被越来越多食品生产厂家所采用。 利用脉冲调制的微波能进行杀菌试验，证实可 以用较小的温升达到

7、杀菌的目的。这也说明微波杀 菌不只是热力杀菌，还有非热力致死细菌的能力。 这就是所谓的非热效应。根据这个原理，我们可以 在极短的时间内、采用高于常规微波场能量密度的 数倍或数十倍的脉冲微波能量照射食品，不但可以 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 可靠杀死细菌，还可大大降低食品温升、降低设备 的能耗。降低杀菌的成本。目前廉价的 915MHz、 2450MHz 大功率微波脉冲源已开发出来，实用性整 机近期可以推出。 3 微波与传统加热技术的结合 众所周知微波能可将被加热物质内外同时加 热，但在实际应用中，由于物体周边流动空气的影 响，外表面散热较为容易，使得物体内部温升往往 高于外表面

8、。而热风系统中，物体加热是从外向内 进行热的传导，故外表面温度往往大于内部。可以 设想若将两种加热方法结合在一起可有几点好处： 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 1、可真正实现内外同时加热； 2、环境温度上升加大系统抽湿能力，避免水 蒸气在加热器内部结露； 3、由于微波设备一次性投资高于常规设备， 合理的分配两者之间比例，可降低系统造价，起事 半功倍效果。 4、发挥各自的工艺优势。国外的许多食品干 燥项目采用此技术。日本研制的一种微波膨化干燥 蛋黄粉设备使用 16 只 2450MHz，5kw 的磁控管，总 输出功率 90kW，其方法是先将蛋黄浆料涂布在传 0c59f8ea 工业微波

9、设备 http:/ 送带上，用远红外预热到 80,然后用微波加热， 膨化至 35cm 厚，再急速冷却到 40，切碎后继 续用常规方法制成蛋黄粉，日产 1 吨。瑞典采用 2450MHz30kw 的微波装置生产肉馅饼。由自动机械 生产的肉馅饼，经微波完成烹制过程，最后用电热 丝加热使表面褐化，产品质量明显提高，每块饼的 处理时间为 2 分钟，每小时 16000 只。近几年国内 许多微波食品工程采用综合加热技术，将微波加热 分别与电热风、蒸汽、红外、喷雾、火焰、冷干风 等常规加热方法联合使用，取得良好效果。 4 微波膨化技术 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 膨化食品深受广大群众喜爱，今

10、几年发展较 快。微波可迅速加热食品，并使得内部压差急剧变 化，这种特性使得微波在食品的膨化干燥领域占有 一席之地。微波苹果膨化生产技术，是一重大科技 创新技术。通过对苹果进行系列加工和微波膨化干 燥，制成一种新颖独特的休闲食品苹果脆片。 它保持了原有水果的风味和色泽，不添加任何添加 剂，是地道的天然绿色食品，该产品口感酥脆、酸 甜适口、风味独特浓郁、营养丰富、复水性好，且 便于贮存、运输携带，是老少皆宜的高级休闲食品 及边防、海防、高山、高原上士兵们及野外、水下 人员的必需食品。它的研制成功是苹果加工技术上 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 一个重大突破，本技术还可生产其它果蔬酥产

11、品。 薯条、薯片的膨化过去都是用油炸，这不但增加了 食品的热量、还破坏了其原有的营养成分。用微波 膨化薯条、薯片，不但保持了食品原汁原味，还省 去油炸工艺、口感极好、风味独特，加工成本较低。 是农副产品深加工极好项目。微波加工方便面的技 术近来又有所突破，用高场强微波使方便面在加工 中产生膨化，生产出的产品复水性极好，对冲泡方 便面的水温要求降低，冲泡时间缩短，口感上升。 此技术还降低了棕榈油的损耗。此设备采用 2450MHz 频率、功率 35KW，班产量 34 吨。可 24 小时连续。 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 5 微波设备现状 微波应用技术在我国发展已有近三十年的历 史

12、，虽然它还属新兴的应用领域，但随着现代科学 技术不断进步，近几年微波设备的可靠性、实用性 不断提高。微波专业生产厂家制造技术也趋于成 熟，制造成本大副下降。许多微波食品加工设备均 具有操作简单、可连续稳定、可抗空载、维修方便 等特点。微波技术发展初期，微波设备有许多典型 缺点：加热不均匀、故障率高、可靠性差、难以操 作和维护等，现均得到彻底改善。 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 常规微波食品加工设备用于脱水干燥时，每一 度电耗可脱 0.51 公斤水份；用于灭菌保鲜时每 一度电耗可处理 712 公斤物料。用于解冻、膨化 物料时每一度电耗可处理物料 1224 公斤。定购 微波食品加工

13、设备不但要注意外观造型、与质量。 作为微波设备，有三个重要性能指标必须了解：1、 微波泄漏量：微波设备的微波能量泄漏有害人体健 康，设备进、出料口、炉门、操作区等地方，微波 泄漏应符合国家有关标准规定。2、整机效率：微 波设备应是节能高效设备，专业厂家生产的整机热 转换总效率应在 50以上。3、均匀性：不管微波 设备是用于加热、干燥还是杀菌，其设备加热物料 0c59f8ea 工业微波设备 http:/ 的温升差值应小于5。这样才能保证微 波加热效果的一致性。 微波设备的设计是以电磁波传输理论为基础 的。从事设备设计的技术人员一般不了解食品的工 艺、特性，而食品工艺研究人员积累的大量常规食 品加热的经验又不能全部移植