微波在食品加工中应用的原理和特点
2021-03-16张玉鹏武晓翠
张玉鹏 武晓翠
摘要:随着中国科学技术的发展,人民的生活水平越来越高。如今很多的技术都为人民服务,提高人民的生活质量。随着人民生活环境的改善,人民对饮食要求也越来越高,要求食物的色泽、营养度以及安全性都具有一定保障,所以部分人员在杂粮食品制作过程中也会加入新技术,为人类更好的服务。微波技术是一种新型技术,现代很多人们的家庭里都有微波炉,可以对很多杂粮食品进行加工,受到人民的喜爱。本文研究微波技术在杂粮食品加工中的应用。
关键词:微波技术;食品;杂粮食品加工
中图分类号:TS205
引言
食品的加工保鲜让新鲜食材的远距离运输成为一件可行的事,在这个过程中,一般会采用真空包装、巴氏杀菌、高温等方式,但每种杀菌方式都有利有弊,像巴氏杀菌法常常被应用在牛奶杀菌消毒中,但由于这种杀菌方法属于低温杀菌,虽然保持了牛奶的原有味道,却无法彻底杀死其中的一些耐高温细菌,因此牛奶在低温保存的情况下,保质期也无法达到很长。而利用微波杀虫灭菌则能够更彻底的杀死食物中的细菌,在不破坏食材本身形态的前提下,达到更好的食品保鲜效果。以下对微波杀虫灭菌法在食品加工保鲜中存在的优点进行阐述。
一、微波在食品加工中应用的原理
1.加热原理
微波是一种电磁波,这种电磁波的能量比常见的无线电波高,它的加热原理是当食物受到微波辐射时,食物中的水分随微波场而变动,由于食物中水分子的运动及相邻分子间的相互作用,产生类似摩擦的现象,使水温升高,导致食物的温度上升。用微波加热食物,其内部、外部几乎同时被加热,使整个食物受热均匀,升温速度快,微波以每秒24.5亿次的频率,深入食物内5cm加热。
2.干燥原理
微波干燥与热风干燥的工作方式不同,微波干燥是利用微波的介质损耗原理工作,内部、外部几乎同时加热,加热速度快而均匀,且质量也较易控制,但是设备的投资较大。如果不考虑其他因素,微波干燥是最好的选择,干燥速度快、质量稳定,同时还有灭菌的效果。
二、微波技术的技术特点
微波技术在杂粮食品加工的作用主要分为三点,分别为:①采用微波技术对杂粮食品进行加工加热速度快,而且该技术是在密闭的空间中发挥作用的,其热能的利用率高。现代生活中追求高效率、高质量,其快速便捷的功能深受人们喜欢。其加热速度快的原理是微波不依靠物体本身热传导现象传导热量,而是在对食物进行加工时不仅加热物品的外表,还通过微波直接透过外表对其物体内部加热,让其受热均匀,所以加热速度快。而且由于制作微波炉的材质消耗热量少,所以热能的利用率大。②微波炉加热食物可以杀菌、保鲜,其所加工的产品安全性较高。微波可以直接透过物体表面对物体的内部进行加热,让物体均匀受热,可以对产品内部进行杀菌。而且利用微波技术对杂粮食品加热可以保留杂粮食品原材料的成分,保证杂粮食品的营养价值。③相比于传统厨具,微波炉更加容易控制,他所有的功能都在电力和设备的基础下,当需要加热时,只要按动加热按钮就可以实现加热,当想要停止加热时,可以直接切断电源,而且不会有余热产生,整个操作过程较为安全。除这些特点外,微波炉还可以对不同材料进行加工,根据加热时间可以实现不同的功能。
三、微波在食品加工中应用
1.对已包装的食材进行灭菌处理
微波灭菌法不仅适用于对食品原材进行灭菌处理,对一些已经包装完毕的成品食材也能够达到较好的灭菌效果。这是由于微波灭菌与其他灭菌方式不同,其并不是通过固体或液体介质传导热,而是通过定向捕捉食品中的微生物,而后通过微波热效应与非热效应共同作用,使微生物体内的物质形态发生变化,从而达到灭菌效果。这种灭菌方式不会受到食品外层包装的干扰,处理已经包装好的成品食物依旧能达到较好的灭菌效果。但需要注意的一点是,微波灭菌法不适用于利用金属材质包装的食材,这是由于金属会将微波散发的能量聚集起来,聚集起来的能量又使金属发热产生火花,极易产生安全事故。因此,微波灭菌法在处理已经包装好的食材时具有一定优势,但要保证食材的包装材料中不含有金属物质。
2.杂粮脱壳
在现实生活中还可以利用微波技术对杂粮进行脱壳处理。我国的杂粮中包括谷子、豆子等,谷子成熟后需要脱壳在进行处理,但是由于谷子的特征,其脫壳工序略为复杂,通常需要撕搓碾压才可以完成脱壳工序。对于很好处理的谷子脱壳容易,但是也有不易脱壳的部分,在这时利用微波技术对其处理更加容易。其主要原理是由于对谷子进行加热,其内部的极性分子就已经起到撕搓碾压的作用,且在利用微波技术时会伴随高温,导致谷子内部的水分会从其内部溢出,内部干瘪但是外壳不受高温影响发生形变,导致谷子内部与外壳产生间隙,再伴以分子的摩擦作用,就会很容易脱壳。采用这种方式进行脱壳可以大幅度的提高谷子脱壳的生产效率,可以企业带来更大的经济效益。在杂粮作物中,部分豆子也都需要脱壳保存再加工的,所以也可以使用微波技术对作物脱壳。目前,已经有很多的企业使用这项技术应用于农作物的脱壳处理。
3.冷藏、冷冻食品的解冻
目前,冷藏、冷冻技术已达到成熟阶段,主要是将含水物料冷冻到冰点以下,使水固化转变成冰,从而进行长时间保存的一种贮藏方法。微波解冻技术是指在真空条件下将冷藏、冷冻食品中的冰升华为蒸气,从而除去水分的解冻方法。与传统的解冻方法相比,大大减少了解冻所需的时间,同时也能有效避免冷冻食物品质下降等问题。因此,微波解冻技术被广泛应用到食品加工中。
四、结语
工业微波灭菌工艺流程已经较完善,工业微波灭菌的微生物安全问题已经得到解决,首先是通过单模系统的设计;然后利用化学指示剂和计算机视觉系统相结合的技术显示微波加热后的温度分布,从而确定微波加热后食品的冷点位置;最后根据移动金属传感器记录冷点位置的时间温度曲线设计灭菌参数,确保食品的安全。目前微波灭菌技术工业化推广的最大难题是仍是微波加热的不均匀,且在工业化应用中为了提高生产效率,大功率微波快速加热方法将被采用,这将会加剧微波加热的不均匀性。
参考文献
[1]闫晓宁.微波技术在食品加工中的应用[J].食品安全导刊,2018,(9):122.
[2]周兵兵.微波技术在食品加工中的应用[J].现代食品,2017,(13):69-71.
1855501186253