山东科弘微波能有限公司

·微波促进食品工业的发展
更新时间： 2008-7-15   来源：   点击数： 3975   
 
 
 
 微波技术的应用为工业加热提供了一种新的加热方式，这种加热的方式在工业、农业、化工、医疗等方面都得到广泛应用。一是利用其热效应，主要用于食品、药材、农副土特产品、木材、纸板、化工工业产品等加热干燥。二是利用其生物效应，对食品、药材、农副土产品等的低温杀菌、防霉保鲜，白酒的催陈、醇化，中止发酵，育种等。微波加热作为当今高新技术，早已从实验室走向生产实用从阶段，前景十分广阔。 
1. 微波加热干燥、杀菌机理
  波是频率从300MHz～300GMHz的电磁波，其方向和大小随时间作周期性变化。微波与物料直接作用，将超高频电磁波转化为热能的过程即为微波加热过程。水是强烈吸收微波的物质，物料中的水分子是极性分子，在微波作用下，其极性取向随着外电磁场的变化而变化，915MHz的微波可使水分子每秒运动18.3亿次，致使分子急剧磨擦、碰撞，使物料产生热化和膨化等一系列过程而达到微波加热目的。
 
  
  
图1 干燥、含水率、温度特性 图2 微波干燥/温度变化 
  
  图2的区间A对应于材料的升温期限，区间B对应于等速干燥期，区间C对应于减速干燥期。
  微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡；生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细菌结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。此外，决定细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸（RNA）和脱氧核糖酸（DNA），是由若干氢键紧密连接而成的卷曲形大分子。足够强的微波场可以导致氢键松驰、断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体畸变，甚至断裂。微波灭菌正是利用了电磁场的热效应和生物效应对生物的破坏作用，因此，微波杀菌温度低于常规方法，仅要70～105℃，时间约90～180s。
  从图3可见，微波杀菌要有三个阶段，第一阶段是迅速升温，达到预定杀菌温度，此段宜用较强的均匀能量密度；第二阶段是保温过程，使杀菌物料的温度处于均衡的过程，第三阶段是自然或强制冷却过程。 
2. 微波加热干燥、杀菌特点
2.1 加热迅速、均匀
  不需热传导过程，它能在瞬间穿透到被加热物料中，穿透深度可达几厘米，甚至十几厘米，甚至十几厘米，数秒到数分钟就能把微波转换为热能。微波具有选择加热，将使加热更均匀。
2.2 节能高效
  由于含有水份的物质极易吸收微波而发热，因此，除少量的传输损耗外几乎无其它损耗。微波加热与远红外加热相比，节约能量1/3～1/2。
 
 
图3 
2.3 防霉杀菌保鲜
  微波加热具有热力效应和生物效应，因此，能在较低温度下杀霉菌和细菌；能最大限度地保存物料的活性和食品中的维生素、色泽和营养成份。
2.4 工艺先进，可连续生产
  只要控制微波功率即可实现加热或终止。它有完善的传送系统，可确保连续化生产，节省劳力。
2.5 安全无害
  由于微波能是控制在金属制成的加热室内和波管中工作，所以微波泄漏被有效地抑制。没有放射线危害及有害气体排放，不产生余热，既不污染食物，也不污染环境。
2.6 设备占地小、改善劳动条件 
3. 微波能促进食品工业发展
  从二十世纪40年代美国雷声公司制造第一台微波炉，到五六十年代，伴随着大功率磁控管的研制成功，美国微软公司英等国隧道式、曲折波导等多种加热器的问世，国外在微波能的应用上掀起起了一场新的“能源革命行动”。如用微波与热空气或饱和蒸汽相结合应用于鱼、肉、禽类的“回温”解冻，食品干燥、膨化和肉类预烹调等的报道。美国微波干燥公司研制的915MHz、60KW的通心面干燥机每小时加工通心面4000磅，而细菌含量仅为原来的1/15，该机比传统热风干燥节能25%。日本利用915MHz、25KW和2450MHz、10KW微波设备干燥中式快速成面，还可对苗片、洋葱片加工。产品的色泽、口味、口感都比传统的方法好。据有关统计，1976年日本东芝公司用于糕点、米面等食品杀菌的微波功率占工业微波总容量的34%。
  法国利用隧道式微波真空干燥机生产速溶桔粉，产品不仅保持了桔汁原有的颜色和风味，而且保留的维生素C是喷雾干燥不可能达到的。日本成功地用微波干燥蛋黄粉。瑞典用2450MHz、80KW的微波面包杀菌防霉机，用于每小时加工4400磅面包片的生产线上。经微波处理后，面包片的温度由20℃上升到80℃，时间仅需1～2min，处理后的面包片的保存期由原来的3～4d延长到30～60d。
  我国从七十年代起开始研制、推广微波能应用技术和设备，当时研制的2450MHz、45KW隧道式微波干燥乳儿糕生产线，将原来需要烘烤6～8h的工艺缩短到9min内完成。早期研制出的各种规格微波干燥、杀菌、杀虫设备用于茶叶、中草药、烟草、木材、皮革、蔬菜等的加