2017年微波技术论文(2)
2017年微波技术论文
2017年微波技术论文篇二
微波技术在食品加工中的应用
摘 要：微波技术近年来发展较快，在食品加工中得到了广泛的应用。尤其是在食品添加剂、食品分析、食品分离过程、各个食品加工单元操作中，几乎都不同规模地开展了微波技术应用的探索，并都取得了一定程度的突破。本文就是研究微波技术在食品加工中的发展和应用。
关键词：微波技术;食品加工;应用
引言：
微波是一种电磁波。微波包括的波长范围没有明确的界限，一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段，也就是波长从1mm到lm左右的电磁波。微波技术近年来发展较快，在食品加工中得到了广泛的应用。随着食品微波加工设备――家用微波炉以及工业微波炉的进一步发展，社会生活节奏的进一步加快，人们对方便食品需求越来越大，微波食品以及微波加工食品得到了迅速的发展。在食品工业中，微波能的应用始于20世纪60年代初。美国的一些家公司分别研制成了波导加热器、隧道式加热器，以后又发展了微波与热空气或饱和蒸汽相结合设备。如美国的Cambell公司，70年代中期就开始致力于微波食品的开发，并于1986年成立了很有影响的Cambell微波研究所(CMI)。
随着科学技术的不断发展，微波技术应用到各个领域中，成为新兴的具有可持续发展的微波科学技术，它不但能完成一些传统工业加工中不能完成的工作，而且具有节能和无污染的显著特点。利用微波的特性，制成的工业微波设备可广泛用于加热、干燥、杀菌等工艺之中。
微波能应用技术在我国已有20多年的历史，经过20余年的发展，我国在微波加热设备方面已经完全能够国产化，磁控管的寿命和质量大大提高，整体生产技术已经过关，并能向国外出口。微波在食品工业中的应用，尤其在干燥和杀菌的加工工艺上大大优于传统的高温干燥、杀菌。因微波加热干燥时间短，杀菌温度低，基本上不破坏食品的营养成分，可大大提高产品质量。
一、微波技术在食品加工中的利用及特点
1.微波加热
微波本身并不生热，它只是在被物体吸收后才会发热。传统加热方式中，热的传递有传导、对流和辐射三种形式。传导，即热量由金属或其他固体藉传导作用经与之相接触的表面而传向被加热冷物体。对流，即热量由流体藉对流作用经与之相接触的表面而传向冷物体。辐射，即将能量以辐射的形式传递到达物体表面，其本质与光相似，能量要穿过空间到达物体表面并被吸收后转化成热。产生热辐射必须要有很高温度的热源存在。在传统加热方式中，被加热的物体必须处于某一热的环境温度之下，且加热时间一般较长。微波对食品的加热与传统的加热不同，它不需要预先创造食品所处的热环境而直接作用，而且被微波加热的食品内也不存在大得温度梯度，加热时间比传统方法段得多。
另外，微波加工设备不需要经过预热就能立即发挥作用，一旦合上开关，微波加热马上就开始，加热速度快。短时间的加热能够保证食品有较好的口感且能保留较多的营养素，不会使被加工的食物像传统加工那样产生过热，这对新鲜蔬菜和含有不耐热营养素食品的加工极为有利。
2.微波杀菌
微波的杀菌分为热效应和非热效应两种。微波热效应杀菌是指一种由核酸、碳水化合物、脂肪、蛋白质、无机物和水等复杂化合物构成的生物细胞的凝聚态介质在强微波场的作用下，使介质温度升高，它的空间的结构发生破坏或结构变化，或者蛋白质结构变化，影响介质的稳定性、溶解度、膨胀性、黏度，这样就失去生物的活性。
非热效应是指微波的作用会使微生物在其生命化学过程中所产生的大量离子、电子和其他带电粒子的排列组合运动规律发生破坏，亦即使得微生物的生理和结构发生破坏和变化。同时，微波也会改变细胞膜周围电荷的分布，使得膜功能发生障碍，这样细胞的结构和正常代谢功能发生了变化，抑制了微生物细胞的生长，甚至死亡和停止生长。微波还能降低微生物细胞赖以生存的水分环境和活度，这样使得微生物的生存环境发生破坏。另外，微波还可以使得细胞DNA以及RNA分子结构中的氢键断裂和重新组合，诱发染色体畸变，基因突变，从而破坏细胞繁殖能力的正常。
二、微波技术在食品加工中的应用
1.微波干燥(干制)加工
随着工农业生产的发展，微波技术在食品干燥中的应用越来越广泛。这是由于微波干燥方法与其他干燥方法相比具有以下一系列的优点。微波干燥的特点是：加热干燥时间比较短;在物料合适的条件下对食品的加热比较均匀;便于控制;穿透能力强，热效率高;微波能没有热辐射损耗，比远红外节约电能约30%左右;微波有穿透灭菌能力，使产品更符合卫生要求;生产连续化，减少操作人员，降低劳动强度，改善劳动条件，便于现代化管理。
2.微波膨化
微波加热速度快，物料内部气体(空气)温度急剧上升，由于传质速率慢，受热气体处于高度受压状态;而有膨胀的趋势，当达到一定的压强时，物料就会发生膨化。
高水分含量的物料，水分在于燥初期大量蒸发，使制品表面温度下降，膨化效果不好。当水分低于20%时，由于物料的黏稠性增加，致使物料内部空隙中水分和空气较难泄出而处于高度积聚待发状态，从而能产生好的膨化效果。
用微波膨化加工工艺的适用范围包括：
(1)以淀粉为主的小食品的加热膨化干燥具体工艺过程包括将豆、谷类和薯类等原粉加水调浆，加热使其膨化，再加入必要的食品添加剂，成型，然后进行预干燥，再用微波加热，发泡膨胀，制成小食品和点心。
(2)以蛋白质为主的食品的加热膨化干燥 具体工艺过程包括将鱼贝类、禽类等以蛋白质为主的原料加入淀粉、强化剂、食盐、调味品和膨胀剂等进行混合、搅拌、成型、预干燥，最后进行微波加热。被加热的食品在产生的二氧化碳气和水蒸气的作用下，成为质地松软、独具风味的方便食品。如用鸡颈肉、鸡肝等杂料加淀粉，利用微波加热急剧膨化作用试制高蛋白质淀粉膨化制品作为方便盒饭配菜，既物尽其用，又有丰厚的商业利润。 (3)切面、荞麦面的加热膨化干燥荞麦面、挂面、凉面、粉丝、通心面等在制作过程中添加鱼肉、畜肉等动物性蛋白质，大豆蛋白、小麦谷朊粉等植物性蛋白质与膨化剂、发泡剂及其他佐料揉合成型后，再用微波加热膨化，就可制成成品。
(4)蔬菜类的加热膨化干燥茎叶菜类(竹笋、洋葱、包菜、白菜、菠菜)、根菜类(萝卜、胡萝卜、藕)、瓜菜类(南瓜、茄子)、薯类(甘薯、芋头、土豆、山芋)、菌类(香菇、蘑菇)，藻类(海带、裙带菜)等均可利用微波和其他膨化工艺并用方式加热，膨化干燥制成方便食品。
3.微波杀菌
微波食品杀菌技术是微波技术与食品生产工艺相结合的最新成就。由于它与常规蒸汽、紫外线等热力杀菌相比不仅工艺简单、操作方便、投资少见效快，而且处理温度较低、作用时间较短，有利于保存食品的营养成分和原有风味，大大延长了保存期，同时又不含防腐剂，食用安全卫生，目前在国内外已发展成熟极有前途的新技术。我们坚信，在当前我国食品加工技术许多方面落后于世界先进水平，生产效率低下，能源浪费和损耗严重的情况下，只要结合我国的实际情况，依靠微波技术与食品工业技术的科技人员的紧密合作、共同努力，发挥各自的优势，不仅能使我国传统食品加工技术后来居上，赶上世界先进水平，而且能使我国食品工业从加工技术后来居上，赶上世界先进水平，而且能使我国食品。
4.微波解冻
冷冻食品的解冻工艺可以分为融化和调温两种。融化是将冻鱼、冻肉进行微波快速解冻，可以把原料直接放在输送带上，用微波照射。调温是根据下一工序的温度要求冷冻制品从冷冻条件下的某一温度升温蓟某一温度，也同样可以使用微波技术。微波工艺条件下，有时只要数分钟便可达到以上目的，而在室温下化冻需要16小时，水浴内化冻需要3小时，且室温与水浴工艺很难进行迅速的调温操作。冷冻食品的解冻是一个费时费力的过程，冻结食品的热导率比非冻结食品的要高得多，两者之比约为3：1。传统的解冻方法是在室温下自然解冻或是用热水喷淋解冻。热作用在冻结制品的表面，再向制品的内部缓慢传导，熔融的表面导热性差，制品内部的温度上升很慢，解冻所需时间长，占地面积大，并且会出现表层已经融化，但内部却未解冻的现象。若解冻时间过长，就会出现外层淌水变色，使制品品质劣化，汁液损失增加。过长的解冻时间还可能导致化学反应，产生毒素，影响食品的质量，使解冻效果不是很理想。
5.微波解酶
在食品加工中，有些酶会使制品的色泽变差，如果蔬中的过氧化物酶能使制品发生褐变，有些水解酶类在制品长期存放过程中会使制品的干物质损失或产生不良异昧。在食品加工中常常要进行灭酶的处理，尽可能使酶失活。
影响酶活性的因素主要是体系的温度、pH值。钝化酶活性的常用办法是调节环境温度，即加热。加工果蔬时，杀青多用热水或蒸汽烫漂一定的时闻，这样灭酶的效果是显著的。但是，温度和时间的控制非常重要，过高韵温度或过长的时间会使制品质地变差并给其带来不愉快的蒸煮味，而且大量的水会使制品中的可溶性营养成分溶出，降低制品的营养价值。
6.微波萃取
用微波萃取技术既可以大规模提取食品中的某些成分，也可以少量制取供食品分析型用的样品，其共同的特点仍然是速度快、控制方便。一般的萃取步骤是：将一定量的样品置于微波萃取器内，根据萃取物的情况加入适量的萃取溶剂，然后把设备控制在所要求的温度和萃取时间下，开始加热萃取直至加热结束。把物料冷却至室温，取出，经过过滤、进一步分离、结晶等纯化步骤，制成工业品或供分析测定的样品。
微波萃取工艺(MAE)在各种萃取食品分析制样分离方面的应用研究和开发。这种技术是使用微波和对微波“透明”的反应器和合适的溶剂从各种物质中提取各种化学成分，与传统的提取方法和样品制备方法比较，MAE技术可以降低生产时间、能源、溶剂的消耗以及废物的产生，同时可以提高收率和提取物的纯度。它的优越性不仅仅在于降低了操作费用，而且也合乎环境保护的要求，是一种新工艺。
三、结束语
微波技术在80年代有较快的发展，尤其是在食品添加剂、食品分析、食品分离过程、各个食品加工单元操作中，几乎都不同规模地开展了微波技术应用的探索，并都取得了一定程度的突破。利用微波的特性，制成的工业微波设备可广泛用于加热、干燥、杀菌等工艺之中。微波在食品工业中的应用，尤其在干燥和杀菌的加工工艺上大大优于传统的高温干燥、杀菌，基本上不破坏食品的营养成分，可大大提高产品质量。
参考文献：
[1]金涛等.微波炉在食品中的应用研究.食品科学，1987(8)：50～56
[2]陈先法等.微波加热在食品工业中的应用.食品科学，1990(2)：16～20
[3]钱建亚等.啤酒微波杀菌效果.食品科学，1993(4)：22～26
[4]黄庆发等.中国专利，专利号86103424
[5]李里特等.微波在食品加工中的应用问题和特殊效果.食品科技，1987(5)：3～8
[6]李里特等.微波加工果蔬脆片的研究.食品科学，1995(11)：20～25
[7]陈文纳等.磁场对合成乙酸乙酯的影响.有机化学，1991(11);538～542
[8]孙毅等.果品蔬菜的干制机理及大蒜千制的应用研究.食品科学，1985(7)：4～8
看了“2017年微波技术论文”的人还看：
5.通信技术论文范文