微波在食品加工中应用的原理和特点

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月6期   作者:马彬
[导读] 随着科学技术的飞速发展,许多新兴技术得到了广泛应用。微波是一种电磁波,在生活节奏日益加快的今天,
        马彬
        南宁市金鹏生态种养有限公司    南宁    530046
        
        摘要:随着科学技术的飞速发展,许多新兴技术得到了广泛应用。微波是一种电磁波,在生活节奏日益加快的今天,采取微波技术对食品进行处理,更为方便快捷,颇受人们的青睐。但微波处理技术对食品的营养成分有一定的影响,或多或少会破坏食品的营养。本文就微波在食品加工中应用的原理和特点展开探讨。
        关键词:微波;食品加工;应用
        引言
        微波技术出现之后,逐渐被应用于民用领域,其中在食品加工领域发挥着极为重要的作用。微波技术具有利用效率高、升温速度快、达到温度更高的特点,还能在加热的同时对食品进行保鲜与杀菌,这是很多食品加工技术所不具有的优点。正是因为微波技术具有如此的特点和优势,我们对于微波技术的研究就绝对不能落下,深入研究微波技术,不仅对于科学技术的研究有着重要的影响,更是对食品加工有着深远的影响。
        1微波在食品加工中的的优点
        与传统的加热工艺、干燥工艺以及灭菌工艺相比,微波具有缩短受热时间、受热均匀等优点,即物料能在较短时间内同时均匀受热,且在加热过程中,几乎没有其他损耗,具有节能高效的优点。传统加热工艺的加热区环境温度高,长时间待在加热区的工人可能会出现身体不适等问题,而微波加热将微波控制在金属空腔内,几乎不会出现微波泄露的问题,改善了工人的工作环境,还能对加热工艺进行自动化控制,降低工人的工作强度等。由此可见,微波技术的应用极大的促进了食品行业的发展。
        2微波在食品加工中的应用
        2.1食品烹饪处理
        食品烹饪处理是应用微波技术处理食品的方式之一,可用于解冻、焙烤、加热等,拓展了微波的功能。其中,微波技术在快速解冻方面具有优越性,加快解冻速度的同时,食品的营养成分也并没有流失。焙烤中微波技术的应用,由表及里对食品进行加热,可适当延长货架期和保质期。微波对食品的加热有别于传统的加热方式,烹饪时间大大缩短,均匀加热,节能高效,可以保障食品口感。
        2.2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。
        2.3食品物料的干燥
        食品物料的干燥处理采用微波技术也能明显实现成本和效果上的提升。因为微波技术是通过真空干燥加工的原理来干燥物料,微波的作用往往是从内向外的,因此首先干燥的是食品物料的内层,然后依次将物料中心的水分迁移至次内层、再次内层最后到表层,这之中的迁移速度远超传统干燥方式,从而实现物料的干燥效果。


        2.4微波杀菌抑菌
        传统的防腐剂、冷冻、高温等杀菌或抑菌技术,处理时间长,存在灭菌不彻底的现象,不利于自动化生产,严重影响食品的营养成分和原有风味,还会引入防腐剂等不利于食品品质的添加剂,使其无法达到国家安全卫生标准,在很大程度上限制了产品的推广应用。传统的杀菌技术仅可改变细胞的生物性运动规律,使其排列组合状态发生变化,非热效应微波场感应的离子流还可使细胞膜附近的电荷分布情况受影响,损伤膜的屏障作用。影响Na-K泵的功能,阻碍膜功能的发挥,最终干扰细胞的新陈代谢,使细菌停止成长,出现死亡。传统的杀菌方法中,杀菌温度一般在100℃以上,时间也比较长,但微波杀菌技术温度比较低,低于100℃,杀菌时间也比较短,并且这种技术能彻底杀菌,保存好调味品的风味和营养素,调味品的保存时间也比较长。
        2.5食品物料的脱皮去壳
        食品物料的脱皮去壳原理是指微波作用于食品物料,水分子在交变电磁场的作用下高频振动,相互摩擦,水分子转变成自由分子,从物料中溢出,导致物料收缩,进而达到脱皮去壳的目的,这种方法不仅能提高生产效率,还能保证物料的完整性。
        2.6天然食用色素的提取
        天然食用色素在食品加工之中,发挥着十分重要的作用,而微波技术则可以用以天然食用色素的提取。提取天然食用色素的方式多种多样,比如:酶反应法、组织培养法、压榨法等,而这些方式都有利有弊,或多或少存在着一定的缺点,如人力成本过大、时间成本过大、原材料损耗严重等。但是如果采用微波技术提取天然食用色素的话,将会在各方面都优于传统的提取方法。从萃取的角度来看,微波技术对于萃取的过程有着改进的作用,能够缩短整个提取过程的时间,降低能源成本的消耗,并且减少了废物的产生,提高了提取物的纯度和产量。微波技术完全是新的技术新的事物,不仅提高了效率,也满足了环保的要求,是百利无弊的先进技术。
        3微波处理的发展前景
        在微波发挥杀菌作用时,虽然杀菌率可达99%,但可能只是对细胞产生损伤,并没有完全杀死细菌,所以需要对储藏过程中菌种的变化进行深入研究。此外,微波的应用受到以下缺点的限制:首先,其腔内电磁场的分布也不均匀以及干燥速度过快产生膨化会使被加热食品的质地变得不均匀。其次,微波加热时内外同时被加热,使水分迁移速度快,难以形成酥脆的外皮。最后食品受到微波电场叠加的效应会出现“热点”和“冷点”,会导致内部的淀粉糊化程度不同而使内部结构变得粗糙。虽然微波的热效应在杀菌灭酶等工艺中发挥巨大作用,但是其生物学效应还有待探究,有必要分析微波处理时内部水分迁移的机制,同时注重对微波处理后食品的成分分析,为改善微波食品的风味并提高安全性提供实验依据。微波加工食品具有诸多优点,但也存在一些不足之处。在工业化的生产中可以与其它工艺协同作用,以达到效益最大化。
        结语
        在食品中应用微波处理技术,要把握好两个关键点,一方面是明确微波技术的实际运用,按照微波技术规范对食品进行加工,确保食品在微波处理后营养成分尽可能保留。另一方面要加大对微波技术的优化和革新,通过技术引领和更新,不断探索降低微波对食品营养成分的破坏的策略,做好预防微波技术破坏食品营养的措施,确保食品品质的稳定性。
        参考文献
        [1]杨帆.8种食物不适宜微波炉加热[J].农家致富,2019(17):59.
        [2]吕青山.合理运用微波技术尽量保证食品营养成分不流失[J].中国食品,2019(19):123.
        [3]商红萍.微波处理对食品营养成分的影响分析研究[J].现代食品,2020(1):118-119.
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