微波技术在食品加工中的应用及其效果评价

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李伟

新疆天山小哥农业发展有限公司 830000

摘要

微波技术作为一种新型的加热技术,具有加热速度快、能耗低、清洁环保等优点,被广泛应用于食品加工中。该文综述了微波技术在食品加工中的应用,包括干燥、脱水、灭菌、灭菌后再杀菌和复水,以及微波技术在食品加工中的其他应用,如微波灭菌、微波干燥和微波贮藏,并介绍了对微波技术的评价方法,包括感官评价法和理化指标评价法。总结了微波技术在食品加工中的应用现状,以及该技术所存在的一些问题,最后展望了微波技术在食品加工中的未来发展趋势。该文为今后进一步深入研究和开发利用这一新型加热技术提供参考。


关键词

微波技术;食品加工;应用

正文


前言:微波技术是一种新型的加热技术,它是通过对物体表面发射电磁波,使被加热物体内的分子产生交变运动,从而引起物体内部温度上升,达到加热的目的。与传统加热方式相比,微波加热具有加热速度快、能耗低、清洁环保等优点。此外,微波技术在食品加工中的应用还包括干燥、脱水、灭菌、灭菌后再杀菌和复水等方面。近年来,微波技术在食品加工中的应用已经得到广泛重视和研究,并且取得了一定的成果。但目前国内外关于微波技术在食品加工中的应用效果评价研究较少,本文综述了微波技术在食品加工中的应用及其效果评价方法,以期为今后深入研究和开发利用这一新型加热技术提供参考。

一、微波技术在食品加工中的应用

1.1 微波技术概述

微波是电磁波的一种,通常以频率来区分,微波频率范围是915~30795 MHz (1 MHz=1 GHz)。由于在生活中我们能够接触到的微波频率范围集中在10~200 MHz,所以我们通常将它称为10 MHz以下的微波。通常来说,微波与电磁场是紧密联系在一起的,当电子的运动速度与电磁场中的电磁波速度相匹配时,就能够形成共振,使电子能量发生改变。在这个过程中,当电子能量与电磁场能量相匹配时就能够形成高频电磁波,此时这些高频电磁波就会对分子、原子和离子产生作用,最终导致物质发生变化。可见,微波技术在食品加工中的应用是通过对食物中的水分进行处理实现的[1]

1.2 微波技术在食品加工中的优势

与传统加热方式相比,微波加热具有加热速度快、能耗低、污染小等优点。微波加热的效率一般是传统加热方式的4倍,但是其加热效果却与传统的微波加热方式相差无几。并且,微波技术还具有不需要燃料、对设备要求低、易于控制等优势。此外,微波技术还具有干燥速度快、能耗低的优势,而在食品加工中应用微波技术时,还可以通过调节微波处理时间来实现食品加工的不同阶段。由此可见,在食品加工中应用微波技术具有节能减排、降低成本、提高效率等优势,不仅能够提高生产效率和质量,还能为消费者提供更优质的产品和服务[2]

1.3 微波技术在食品加工中的应用

微波技术作为一种高效的加热技术,在食品加工领域有着广泛的应用。它不仅能够进行食品的干燥、脱水,还能有效地进行灭菌、灭菌后再次杀菌以及复水等一系列工序。在干燥过程中,微波干燥技术以其独特的优势得到了广泛应用。这种技术允许物料在微波作用下快速升温并蒸发水分,从而实现干燥。首先,将待处理的物料通过微波炉进行预处理,如加入适当的液体或加热至一定温度,接着利用微波加热的方式对物料进行处理。这一过程不仅能够加速物料的水分蒸发,还能使食品保持原有的营养成分和风味,避免了传统干燥方法可能带来的营养损失和品质降低。同样,微波技术在灭菌过程中的运用也非常重要。微波灭菌是一种快速而安全的灭菌手段,它利用高频电磁波穿透物体内部,产生热量,破坏微生物的分子结构,导致细菌死亡。

二、微波技术在食品加工中的效果评价

2.1 微波加工食品的品质评价指标

微波加工食品的品质评价指标主要是指对食物风味、质地和色泽等的影响。微波食品的风味主要体现在食物的色、香、味上,其中主要是水分含量、可溶性固形物含量和水分活度。微波食品质地可从口感上进行评价,比如口感是否新鲜,是否存在粘连现象等。微波食品的色泽是指食物本身所固有的颜色。食品中含有色素,如胡萝卜素等,它们在加热后会发生降解而引起色泽变化。微波食品的色泽与其加工工艺有很大关系,同时还与其加工环境有关。比如在微波杀菌中,若加热温度过高或时间过长,则会造成颜色变深或者变浅。另外微波对食物的营养成分也有一定的破坏作用,导致食物营养成分下降。

2.2 微波加工食品的安全性评价

微波对食品的安全性主要体现在以下几个方面:(1)微波加热对食品中微生物的杀灭作用;(2)微波加热对食品中酶活性的影响;(3)微波加热对食品营养成分的破坏作用;(4)微波加热过程中产生的热效应。目前,关于微波加热过程中所产生热效应对食品安全性的影响研究较少,而且也缺乏有关微波加热过程中对食品营养成分影响的相关研究。目前,关于微波加工食品的安全性评价主要是通过微生物检测来进行,比如利用微生物实验、化学指标检测、生化指标检测和其他相关指标检测等。但这些评价方法存在一定局限性,并且容易受操作条件和环境因素等影响,从而导致检测结果不够准确。

三、微波技术在食品加工中的问题与挑战

3.1 微波技术在食品加工中存在的问题

1)微波加热与传统加热方式相比,有其独特的优势,但也存在一定的局限性。如加热时间短,加热均匀性差,微波加热还不能完全替代传统的加热方式。(2)由于微波热效应在食品中的作用机理尚未完全明了,所以目前在食品加工过程中使用的微波设备和工艺还不能完全满足现代食品加工对产品品质、营养成分和安全性的要求。(3)微波加热过程中容易产生较多的焦糊现象,影响产品品质。(4)目前尚缺乏一种适用于所有食品的微波加热专用设备,尤其是对于传统的热传导方式难以解决的食品品种,如薯类、淀粉类、果汁类等,需要专用设备来实现微波加热。

3.2微波技术在食品加工中的挑战

1)在现代食品加工领域,微波技术的运用已成为提升产品质量、缩短生产周期和降低成本的关键技术之一。然而,由于微波设备的体积较大且重量沉重、结构设计错综复杂等特点,这些设备往往给用户带来了不小的负担。此外,微波设备从设计开发到投入使用,需要投入大量的人力和物力资源,这不仅增加了企业的运营成本,也在很大程度上制约了微波技术在食品加工行业中的普及和应用范围。(2)目前,对于微波技术在食品加工中的应用效果缺乏一个统一且规范的评估标准。不同的研究机构和生产商可能基于自身的研究成果或产品特性,对微波处理食品后的营养成分变化、风味保持度以及其他相关性能指标进行评价。这种差异性的评价方法使得微波技术的应用效果难以得到客观、准确的验证,从而在实际操作中可能导致误导决策,影响消费者对食品安全与健康的信心。因此,建立一套科学合理的微波技术在食品加工中应用效果的评估体系显得尤为重要,它将为行业内提供明确的指导方针,促进微波技术更好地服务于食品工业,推动食品安全与品质的提升。

结语:微波加热是一种快速、高效的加热方式,其加热效果与加热均匀性好,能很好地保持食品原有的营养成分,能很好地控制产品品质。随着微波技术的不断发展和应用,微波加热技术在食品加工领域将会得到越来越广泛的应用。在未来的研究中,应充分利用微波加热技术的优势,进一步解决微波热效应在食品加工中存在的问题,深入研究微波作用机理以及与食品加工过程的相互作用机理,以期提高微波技术在食品加工中的应用效果,推动微波技术在食品工业领域的进一步发展。

参考文献:

[1]何国辉,许晓梅,王利萍,等。微波加热对果蔬品质的影响研究进展[J]。食品学报,2018,35 (4):25-28.

[2]钟海雄。微波技术在果蔬加工中的应用[J]。食品工业技术,2014,11 (2):46-47.

[3]唐明。微波干燥与微波加热技术[J]。中国农业科学,2013,13 (1):341-343.

 


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