微波技术在发酵食品加工技术中的应用
2016-02-22吕春晖汤卫华
◎龙 尾,吕春晖,刘 皓,汤卫华,高 媛
(天津现代职业技术学院,天津 300350)
微波技术在发酵食品加工技术中的应用
◎龙 尾,吕春晖,刘 皓,汤卫华,高 媛
(天津现代职业技术学院,天津 300350)
随着发酵食品在消费者群体中越来越受欢迎,发酵食品加工技术也在迅速发展,并且应用了许多新型技术。基于此,介绍微波技术的主要类型和原理,分析微波技术在发酵食品加工技术中的应用。
微波技术;发酵食品;加工技术;应用
1 微波技术简介
1.1微波与微波技术
微波是指波长在1 mm~1 m、频率在300 MHz~300 GHz范围的一种电磁波,通常可以把微波按照波长分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波等。微波从发现以后就一直被研究如何进行实际应用,在20世纪40年代,微波技术作为一种应用技术正式产生,并且随着大功率磁控管的成功研发,许多发达国家先后研究出了微波加热器,微波技术作为一种物理技术开始逐步被应用到食品、药品加工行业。我国的微波技术研究开始于20世纪70年代,并且经过长时间的发展已经取得了较好的研究成果,目前微波技术在我国也被广泛应用到了食品、药品、化工等各个领域。微波技术具有出色的加热、干燥、杀菌等功能,在发酵食品加工过程中也被广泛应用。
1.2微波技术类型及其原理
1.2.1微波加热技术
微波可以直接对食品内部进行加热,封闭状态下加热效率可达60%左右。微波加热的原理是微波在加热过程中可以直接渗透到物体内部,与物体中的极性分子发生作用,使得物体内部的分子在电磁场的作用下产生不同方向的运动,从而导致分子间相互进行摩擦、碰撞,使得分子发热,从而达到加热的目的。微波加热与传统加热方式的区别就在于微波加热是让物体本身作为热源,从内部产生能量进行加热,而不是外部施加的热能,因此微波加热方式消耗的能量只有电能和产生微波的磁控管消耗的能量。相比于传统的食品加热方法,微波加热耗能少,加热效果好。同时,微波可以穿透陶瓷器、纸、玻璃、塑料等物品对内部物品直接进行加热,这很好地解决了包装食品加热的问题,使得微波技术在食品加热方面得到了非常广泛的应用。
1.2.2微波干燥技术和微波杀菌技术
利用微波加热功能,微波也能够实现干燥功能,在许多需要进行烘干、干燥的食物中,微波干燥技术可以得到很好的应用。微波干燥是在微波加热过程中,可以诱导物体的水分子向表层扩散,有利于排除湿气。在食品工业加工中,热干燥技术也是一种常用的干燥技术。但是,微波干燥相比于这种传统技术有更加突出的优点。微波干燥技术快速、高效,重要的是比传统的热干燥技术相比,可以更好地保留食物的品质和口感,用微波干燥处理后,食品的复水性更好、口感更佳,在需要干燥的发酵食品干燥过程中可以更好地保留食品的风味。另外,微波干燥用时更短,对同样的食品进行干燥消耗的时间更少,比如用热干燥技术干燥含水10%的土豆片需要6.8 h,而用240 W的微波干燥只需23 min。
1.2.3微波杀菌技术
微波具有非常良好的杀菌性能,其原理也是利用微波的热效应,通过对微生物进行快速升温,可以使生物的蛋白质变性,改变细胞的生理活性,从而引起细胞死亡,以达到灭菌的效果。微波杀菌可以运用于各种食品保鲜和储存,对各类细菌如沙门氏菌、乳酸菌、大肠杆菌、酵母菌和霉菌等都有较好的灭菌效果。微波杀菌与发酵食品加工并不矛盾,相反,可以非常好地杜绝发酵前后杂菌的生长。经过微波杀菌处理的食品可以有效延长保质期,并很好地保持食品本身的风味,对食品本身细胞结构不会造成较为严重的破坏。
2 微波技术在发酵食品加工技术中的应用
2.1微波加热技术的应用
在发酵食品加工过程中,有许多地方需要进行加热。在生产过程中,微波加热技术广泛得到运用。例如,大豆在发酵过程中很可能因为酵母菌而产生再发酵现象,会破坏豆酱的制作,这时可以采用微波加热技术保持大豆发酵的温度,从而避免出现再发酵现象。实验研究表明,用2 450 MHz的微波在75 ℃条件下加热5 min,可以在一段时间内有效避免大豆产生再发酵现象。除了在生产过程中应用以外,发酵食品的成品加工也经常用到微波加热技术,微波加热可以对包装食品进行加热,冬季可以直接对带包装的发酵食品进行加热,并且有效缩短加热时间,满足人们对发酵食品的食用要求。
2.2微波干燥技术的应用
微波干燥技术在发酵食品加工过程中被广泛应用,可以在食品发酵的过程中,通过适当时间的干燥去除发酵环境中多余的水分,避免在有水、有空气的条件下滋生杂菌,对于保持发酵环境有重要的作用。此外,微波干燥技术在发酵食品的保存过程中有重要的应用意义,发酵食品在制作完成后仍然会存在大量微生物,并且保持了较高的活性,这使得大多数发酵食品如酸奶等保质时间比一般的食物更短,在水分较多的环境中更容易变质。因此,在发酵食品的保鲜中先用微波对保存环境进行处理后会达到更好的保鲜效果。
2.3微波灭菌技术的应用
发酵食品成功的关键在于微生物的活动,但是同样地,一些不相关的微生物的活动也可能破坏掉整个食品的发酵。因此,在发酵食品制作的过程中,避免杂菌的生长是一个非常重要的问题。微波灭菌技术的应用有更多的注意事项,因为微波对主要的一些发酵微生物如酵母菌等也有破坏作用。因此,在发酵食品制作过程中,一般用微波灭菌技术对整个发酵场所进行灭菌,使得使用的材料、机器上没有杂菌,然后再进行发酵微生物的种入并进行发酵过程,这种方式可以减少杂菌的来源,起到避免杂菌滋生的作用。此外,微波对于氨基酸态氮没有破坏作用,在这一类发酵食品加工中,可以直接使用微波灭菌技术。
3 结语
微波技术是一种新型物理技术,在发酵食品加工中有着非常广泛的应用,除了具有加热、干燥、灭菌等效果以外,微波技术还可以用于酒、醋的人工催陈等。微波技术可以有效达到应用目的,并保持发酵食品的风味。利用微波的穿透性和热效应,还可以找到更多的应用方法,通过不断尝试和创新能够使其在发酵食品加工领域发挥更大的作用,具有广阔的应用前景。
[1]刘强文.微波技术在食品加工中的应用[J].成功:教育,2012,6(1):288.
[2]蔺 芳.微波技术在食品加工中的应用研究[J].中国调味品,2014,39(7):138-140.
Application of Microwave Technology in the Processing Technology of Fermented Food
Long Wei, Lv Chunhui, Liu Hao, Tang Weihua, Gao Yuan
(Tianjin Modern Vocational Technology College, Tianjin 300350, China)
With the increasing popularity of fermented food in consumer groups, the fermented food processing technology is developing rapidly, and many new technologies have been applied. Based on this,this paper introduced the main kinds and mechanism of the microware technology, and its application in the fermented food processing technology was analyzed.
Microware technology; Fermented food; Process technology; Application
TS205
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.032