微波技術在食品加工中的應用課件

微波技術在食品加工中的應用微波技術隨著科技的發(fā)展和社會的需求，人們更加關注節(jié)能、有效的食品高新技術，微波技術在食品工業(yè)上的應用是科學發(fā)展與人類社會進步的必然產物，目前在國內外已發(fā)展成為一項極有前途的新技術。通過微波工業(yè)與食品工業(yè)技術人員的共同努力，進一步完善微波食品加工理論，開發(fā)新型微波加工設備，建立微波食品加工工藝，微波技術在食品加工中的應用將日趨深入與廣泛。食品加工的生產效率、工藝水平和食品質量與安全性將會得到進一步提高。

一、什么是微波技術呢？微波主要作用于物料中的極性分子，使其由于電場方向的交替變化而以高速改變方向產生擺振，在這種高速擺振狀態(tài)下，造成分子間的急劇摩擦、碰撞，從而產生大量的熱量。二、微波技術的特性選擇性加熱：損耗因數的不同，使微波具有選擇性加熱的特點，即不同的物質，在同樣磁場中加熱時，所吸收的熱量是不同的穿透性：比其他用于輻射加熱的電磁波波長更長三、微波技術的運用

微波加熱是微波與食品直接作用，將微波的電磁能轉變?yōu)闊崮艿倪^程。

在電磁場中，食品中帶電荷的小分子有呈方向性排列的趨勢，電場方向變化會引起水分子的轉動；微波頻率足夠高時，水分子發(fā)生高速運動、往復振動、彼此間頻繁碰撞、摩擦；

結果，微波能轉變?yōu)闊崮?，導致物料在短時間內升溫；引起物料中蛋白質變性。加熱技術原理：與傳統(tǒng)加熱不同加熱速度快：不需要傳熱介質，不利用對流，微波與食品直接接觸；加熱均勻性好：是一種內部加熱法；低溫來菌，保持營養(yǎng)；加熱易于瞬時控制；節(jié)能高效。微波干燥技術：定義：以微波加熱為加熱方式的真空干燥。特點：降低干燥溫度，縮短干燥時間，有利于產品質量的提高；對于果汁中的揮發(fā)性風味物質的保存情況，效果好于噴霧干燥和冷凍干燥。應用：干燥水果、蔬菜、谷物、種子等微波/熱風干燥

微波的加熱特性和干燥原理與其他干燥技術不同，尤其適用于低水分含量（<20g/100g）物料的干燥。此時水分遷移率低，但微波能將物料內的水分驅出。若食品過濕，應用微波加熱將導致食品過熱。常規(guī)熱風干燥要用加工時間的2/3來除去最后1/3水分含量，并且會對熱敏性物質造成破壞。若采用微波熱風干燥技術可以大大縮短加熱時間。用這項技術可加工干燥土豆片、薯片、香菇、玉米片、乳糕、豆類等。微波/冷凍干燥

冷凍干燥時需要外部提供冰塊升華所需的熱量，升華的速率則取決于熱源所能提供的能量多少。微波可克服常規(guī)干燥熱傳導率低的缺點，從物料內部開始升溫，并且由于蒸發(fā)作用使冰塊內層溫度高于外層，對升華的排濕通道無阻礙作用。微波/真空干燥

微波/真空干燥技術是把微波干燥和真空干燥兩項技術結合起來，充分發(fā)揮微波干燥和真空干燥各自優(yōu)點的一項綜合干燥技術。其原理是在低溫下加快水分的散失速度，這種干燥方式尤其適合熱敏性高的物質，如水果、蔬菜等。此外，微波真空干燥還可加工生產蔬菜粉、蛋黃粉及脫水葡萄。

與傳統(tǒng)干燥不同由內向外干燥，速度快：內層首先干燥，促進外層的傳熱系數提高；脫水后期干燥：對于低水分量的物料干燥，效率高；節(jié)能：微波加熱設備能量利用率遠大于常規(guī)加熱設備。微波萃取技術微波萃取技術在國外發(fā)展很快，已在許多方面得到應用，并申請了專利。微波分離技術可應用于植物天然成分的提取和食品添加劑制備工藝的提取單元操作。

在微波的作用下用水提取天然色素，比傳統(tǒng)方法提取率高、節(jié)省時間、能耗小。張海德采用微波輻射功率525W，輻射時間7min，有助于柚皮中抗氧化物質的提取，浸提率提高12.5%。此外，微波萃取在制備果膠、高粘度殼聚糖和植物香精油等方面已有深入研究，并在生產中得到應用。微波殺菌與滅酶微波殺菌機理既有熱效應原理，也有非熱效應（生物效應）原理。微波能的穿透性使食品表里同時加熱，附在食品中的生物都含有較高的水分，會吸收微波能，發(fā)生自身的熱效應和食品有耗介質的熱效應，通過熱傳導共同作用于微生物，使其快速升溫導致菌體蛋白變性，活體死亡，或受到嚴重干擾，無法繁殖。微波能可導致細胞膜破裂，使生理活性物質發(fā)生變性作用，而失去生理功能。

食品殺菌中的應用連續(xù)微波殺菌在國內外食品殺菌中已得到廣泛研究。對于根據食品的介電常數、含水量確定其殺菌時間、功率密度等工藝參數的研究已十分深入；對于食品物料的介電機理及在微波場中升溫殺菌理論模型也有較多的研究。連續(xù)微波殺菌既可用于食品的巴氏殺菌。目前已進行的應用和研究對象包括液態(tài)食品如啤酒、乳制品、果蔬汁飲料、醬油和黃酒等。食品殺菌中的應用傳統(tǒng)微波殺菌主要是利用微波的熱效應殺菌，而使用脈沖微波殺菌主要是利用其非熱效應殺菌。脈沖微波殺菌技術能在較低的溫度、較少的溫升條件下對食品進行殺菌，對于熱敏性物料來說具有其他方法不可比擬的優(yōu)勢。因此，對脈沖微波殺菌技術進行研究，在食品加工中充分利用其非熱效應具有十分廣闊的應用前景。食品殺菌中的應用多次快速加熱和冷卻的微波殺菌工藝適合于對溫度敏感的液體食品殺菌，例如飲料和米酒的殺菌保鮮。其目的是快速改變微生物生態(tài)環(huán)境的溫度，并且多次進行微波輻照殺菌，從而避免物料較長時間連續(xù)性地處于高溫狀態(tài)，為保持物料的色、香、味及營養(yǎng)成分提供有利條件。微波抑制活性酶的應用醫(yī)療研究中發(fā)現，微波可影響、干擾DNA正常的復制、轉移、合成和修飾等活動，食品研究中發(fā)現，食品中常見的酶對微波較為敏感。微波加熱速度快，加熱均勻，使物料快速升溫，而且伴有磁場的作用，使酶能在短時間內失去活性。國內已有一些研究，如微波輻射對甘蔗中多酚氧化酶活性抑制作用的研究；微波抑制腐乳中蛋白酶的活力，使腐乳的存儲時間得到延長，家禽飼料中蛋白酶活性抑制等。四、微波處理對食品營養(yǎng)成分的影響營養(yǎng)成分會減少，但優(yōu)于傳統(tǒng)加工方法（如熱燙、巴氏殺菌等）。蛋白質：含量影響不大，提高大豆蛋白營養(yǎng)價值脂肪：適當的微波處理不會破壞脂肪酸的營養(yǎng)價值，微波加熱可降低大豆脂肪氧化酶活性，避免不飽和脂肪酸被氧化碳水化合物：美拉德反應、焦糖化反應維生素：有利于最大限度保存五、前景與展望

微波技術作為一種現代高新技術在食品中的應用將越來越廣泛。微波技術在很大程度上促進了食品工業(yè)的發(fā)展，尤其對于產品價值高，質量要求嚴，熱傳導率低，用傳