微波在食品工业中的应用

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1、第四章微波在食品工业中的应用概述１、微波──指波长在1mm-1m范围(频率为300-300000MHz)的电磁波。２、民用微波波段３、微波加热的特点第一节微波加热的原理１、加热原理14２、微波加热的影响因素外加电场的变化频率越高，分子摆动就越快，产生的热量就越多；外加电场越强，分子的振幅就越大，由此产生的热量就越多；与物料的种类及性质有关：如物料的密度大，温度升高慢；物料的比热容大，温度升高慢。第二节微波加热的设备一、基本构成电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统等。14二、基本类型箱式、隧道式

2、、平板式、曲波导式和直波导式（一）箱式微波加热器１、结构图4-4２、原理图4-514３、用途：适于非连续化加热（二）隧道式微波加热器图4-61414为防止微波能的辐射，在图4-8中的入口和出口处加上了吸收功率的水负载。图4-8（三）波导型微波加热器波导型加热器（行波场波导加热器）──即在波导的一端输入微波，在另一端有吸收剩余能量的水负载，这样使微波能在波导内无反射地传输，构成行波场。１、开槽型波导加热器（图4-9）14２、Ｖ型波导加热器（图4-10）３、直波导加热器（图4-11）（四）辐射型微波加

3、热器辐射型加热器是利用微波发生器产生的微波通过一定的转换装置，再经辐射器（照射器、天线等）向外辐射的一种加热器（图4-12）。14（五）慢波型微波加热器（表面波加热器）该加热器是一种微波沿着导体表面传输的加热器。因为它传送微波的速度比空间传送慢，所以叫做慢波加热器（图4-13）。（六）微波真空干燥箱将微波加热与真空干燥相结合的干燥方法,叫做微波真空干燥法。三、微波加热器的选择（一）选择加热器要考虑的因素（Ｐ139-140）选择频率主要应考虑以下几点：１、加工食品的体积和厚度选用915MHz可以获得

4、较大的穿透厚度。２、一般加工食品的含水量及介质损耗14食品的含水量越大，介质损耗也越大；但微波的频率越高，介质的损耗也越大。综合考虑，一般对于含水量高的食品，宜选用915MHz的频率；对含水量低的食品，宜选用2450MHz的频率。３、大批量生产时，往往采用915MHz的频率因为，915MHz的磁控管可获得30KW或60KW的功率，但2450MHz的频率，只能获得５KW的功率。而且，前者的工作效率比后者高10%-20%。４、设备体积2450MHz的磁控管和波导均比915MHz的小，因此，前者的体积比

5、后者小。综上所述，加热频率的选择，最好通过试验来确定。(二)加热器类型的选择第三节微波加热在食品工业中的应用一、微波烹调微波炉烹调食品，具有方便、快速、营养损失小、产品鲜嫩多汁的特点。因此，家用微波炉的普及速度很快。１９９２年美国的普及率达到９０％，日本的普及率也很高。我国近年普及很快。微波烹调食品的方法主要有两种，一种是家庭或食堂自己配料烹调，这种方法具有时间短的优点。表4-4另一种是食品公司利用微波炉加热杀菌生产的微波方便食品。食用前只需将罐头丢入热水中稍稍加热即可。表4-414二、微波干燥由

6、于微波干燥具有一般干燥无法比拟的优点（内部加热，受热均匀，干燥速度快，营养损失小，外表不结壳），因此在食品干燥中发展很快。图4-14实例：将含水量为３０％的面条用热风干燥时，需要８小时。但先用微波炉将含水量降低到１８％，再用热风干燥到１３％，只需１.５小时。14三、微波解冻１、传统方法解冻的优点时间长，占地面积小，失水率较高，表面易氧化，易变色，消耗大量清洁水。２、微波解冻的优点由于内外同时加热，因此解冻快，失水少（但比自然解冻的失水多）。表4-73、影响微波解冻的因素（1）频率（2）产品的温度（

7、3）温度阶段14（4）产品的大小和形状四、微波杀菌和保鲜（一）微波杀菌的作用机理１、热效应微波作用于食品，食品表里同时吸收微波能，使温度升高。侵入食品的微生物细胞在微波场的作用下，其分子也被激化并作高频振动，产生热效应，温度升高，。食品和微生物温度的快速升高，使其蛋白质结构发生变化，从而失去生物活性，使菌体死亡或受到严重干扰而无法繁殖。２、非热生化效应①微波的作用，使微生物在其生命化学过程中所产生的大量电子、离子和其它带电粒子的生物性排列组合状态和运动规律发生改变，亦即使微生物的生理活性物质发生变

8、化。②同时，电场也会使细胞膜附近的电荷分布改变，导致膜功能障碍，使细胞的正常代谢功能受到干扰破坏。使微生物细胞的生长受到抑制，甚至停止生长或使之死亡。③微波能还能使微生物细胞赖以生存的水分活性降低，破坏微生物的生长环境。④微波还可以导致ＤＮＡ和ＲＮＡ分子结构中氢键松弛、断裂和重新组合，诱发基因突变，染色体畸变，从而中断细胞的正常繁殖能力。（二）微波杀菌的应用１、应用范围既可以用于固体食品的杀菌，也可用于液态食品的杀菌；既可用于杀菌，还可用于产品的灭酶；２、实例：杀菌实例微波牛奶消毒