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公司動(dòng)態(tài)

微波技術(shù)在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用

閱讀:1820          發(fā)布時(shí)間:2011-1-18

 


前言 

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)、人民生活質(zhì)量的提高,食品機(jī)械迅猛發(fā)展,微波食品加工設(shè)備也步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。家用微波爐已進(jìn)入千家萬戶,人們越來越多的了解并感覺到微波加熱特性。這為微波能應(yīng)用發(fā)展的打下良好的基礎(chǔ)。九十年代后,我國微波食品機(jī)械已成為微波應(yīng)用領(lǐng)域主流,取得可觀的效益。本文僅從微波技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)側(cè)面,介紹近幾年微波在食品工業(yè)的技術(shù)發(fā)展 

1 微波真空(冷凍)干燥 

真空冷凍干燥(FD脫水)zui早產(chǎn)生于1909年,用于生物材料及生物組織的研究。微波真空冷凍升華干燥(MD脫水)源于二戰(zhàn)期間,當(dāng)時(shí)戰(zhàn)爭需要大量新鮮血液制品,而在儲(chǔ)存、運(yùn)輸環(huán)節(jié)存在許多棘手問題無法克服;另外,抗生素的生產(chǎn)也需要采用凍干技術(shù)。為此,因戰(zhàn)爭需要,科學(xué)家提出一項(xiàng)研究工程,即“血漿不變性冷凍真空微波升華脫水研究工程”,簡稱“血漿工程”。把剛抽出的新鮮血漿在極短的時(shí)間內(nèi)速凍成冰塊,然后在真空條件下,施以微波升華干燥、脫水成干血粉(含水量約1%),用鋁箔復(fù)合袋避光密封,保質(zhì)期可達(dá)兩年以上,運(yùn)到前方加定量的無菌蒸餾水稀釋即可當(dāng)新鮮血漿注射。這項(xiàng)工程開創(chuàng)了微波升華脫水干燥步入實(shí)用的先河。 

濟(jì)南快睿微波設(shè)備有限公司于96年開始微波真空干燥和微波真空冷凍干燥技術(shù)研究,02年研制出了大型微波真空冷凍設(shè)備投入蔬菜的冷凍干燥,近幾年技術(shù)上不斷創(chuàng)新,又攻克了微波在低真空狀態(tài)下易拉弧放電技術(shù)難點(diǎn),現(xiàn)在實(shí)用性微波真空冷凍干燥已推上市場。同時(shí)微波真空干燥機(jī)也進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。微波真空(冷凍)干燥與其它干燥方法比較的*性: 

1、地保存原物料的色、香、口味和營養(yǎng)成份;因凍干食品是在低溫真空(缺氧)條件下完成,酶和細(xì)菌不滋生,食品不變質(zhì)、不氧化,營養(yǎng)成份特別是那些遇高溫會(huì)分解的維生素、化凍時(shí)與水一起流失的水溶性營養(yǎng)成份損失少。據(jù)美國*委托食品容器研究所測定:凍干干燥法對肉、蛋、豆類、青菜、甜玉米等食品中的蛋白質(zhì)無損害,Vc、β胡蘿卜素和其它*僅損失5%,對*(Va,D,E,K)則*不受損失。微波升華脫水能夠zui大限度地保留物料中原有的營養(yǎng)成份。例如:曬干青菜的維生素、葉綠素等營養(yǎng)成份只能保留原有的3%;陰干可以保留17%;熱片快速干燥可保留40%;FD真空冷凍干燥可以保留到70%以上;微波升華干燥的有效成份可以保留到97%。因此稱為不變性脫水。 

2、干燥速度快,不受形狀、厚度影響:微波的穿透性加熱和選擇性加熱能均勻地、快速干燥物料。微波處理5~10cm厚度制品時(shí),干燥時(shí)間可節(jié)省原來的30%;若厚度增加到20~30cm時(shí),則可節(jié)省時(shí)間60%以上。例如:用常規(guī)熱傳導(dǎo)給圓蔥做冷凍干燥,需18~21小時(shí);而用微波僅8~9小時(shí)。 

3、 能的保持原物料形狀、口感與風(fēng)味、復(fù)水性好 

4、節(jié)能降耗:熱效率高,理論計(jì)算可達(dá)94%。 

5、產(chǎn)品品質(zhì)高:常規(guī)熱傳導(dǎo)升華脫水時(shí),有用溫度載熱油,或用密封增壓技術(shù)把水加熱,在加熱板中強(qiáng)制循環(huán),傳遞熱量給盛料盤和物料,底部物料中熱敏物質(zhì)因長時(shí)間過熱而變性、變色、變味,嚴(yán)重的變焦黃,就是進(jìn)口設(shè)備率也不超過90%,國產(chǎn)只達(dá)60%上下,而微波*的加熱方式使物料內(nèi)外同時(shí)升溫汽化,脫水后的產(chǎn)品上、下質(zhì)量一致,可達(dá)到*率。產(chǎn)品保存期可達(dá)3至5年,zui長10年。而一般的保鮮冷藏至多幾個(gè)月,zui多不會(huì)超過1年。微波兼有殺菌、滅酶功效。 

6、干燥溫度低,適合加工、熱敏性產(chǎn)品:目前廣泛應(yīng)用在對溫度敏感的藥物、飲料、果汁或富含維生素的物料上。微波真空干燥速溶橘粉裝置,真空室直徑為1.5m,長12m,微波功率48Kw,使用玻璃增強(qiáng)聚乙烯傳送帶連續(xù)傳遞,具有膨化作用。它先將含有63%固形物的橘漿抽吸并涂抹在寬1.2m的傳送帶上,堆高厚度為3~7mm,在10.67kPa~13.38kPa(80~100mmHg)的低壓下輸入微波能量,加熱40min,可膨化到厚度為80~100mm,制成含水率為20%的速溶橘粉,生產(chǎn)能力50kg/h。產(chǎn)品不僅保持橘汁原有色、香、味,而且所保留的*量是噴霧干燥法不可能達(dá)到的。 

2 微波保鮮、殺菌新技術(shù) 

為了防止食品早期變質(zhì)以便儲(chǔ)存,通常使用紫外燈、蒸氣、高壓、鈷60、臭氧、充氮、添防腐劑等方法進(jìn)行殺菌,微波技術(shù)則又開辟了一種理想方式,能在短時(shí)間內(nèi),對物料內(nèi)外同時(shí)殺菌,又不破壞營養(yǎng)成分。在過去30年,對食品特別是袋裝、瓶裝食品進(jìn)行了大量研究,采用微波短時(shí)間照射,可快速升溫殺菌。與常規(guī)方法相比,可保持更好的口味、顏色和營養(yǎng)成份。在我國食品的微波殺菌保鮮技術(shù)已被越來越多食品生產(chǎn)廠家所采用。 

利用脈沖調(diào)制的微波能進(jìn)行殺菌試驗(yàn),證實(shí)可以用較小的溫升達(dá)到殺菌的目的。這也說明微波殺菌不只是熱力殺菌,還有非熱力致死細(xì)菌的能力。這就是所謂的非熱效應(yīng)。根據(jù)這個(gè)原理,我們可以在極短的時(shí)間內(nèi)、采用高于常規(guī)微波場能量密度的數(shù)倍或數(shù)十倍的脈沖微波能量照射食品,不但可以可靠殺死細(xì)菌,還可大大降低食品溫升、降低設(shè)備的能耗。降低殺菌的成本。目前廉價(jià)的915MHz、2450MHz大功率微波脈沖源已開發(fā)出來,實(shí)用性整機(jī)近期可以推出。 

3 微波與傳統(tǒng)加熱技術(shù)的結(jié)合 

*微波能可將被加熱物質(zhì)內(nèi)外同時(shí)加熱,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于物體周邊流動(dòng)空氣的影響,外表面散熱較為容易,使得物體內(nèi)部溫升往往高于外表面。而熱風(fēng)系統(tǒng)中,物體加熱是從外向內(nèi)進(jìn)行熱的傳導(dǎo),故外表面溫度往往大于內(nèi)部。可以設(shè)想若將兩種加熱方法結(jié)合在一起可有幾點(diǎn)好處: 

1、可真正實(shí)現(xiàn)內(nèi)外同時(shí)加熱; 

2、環(huán)境溫度上升加大系統(tǒng)抽濕能力,避免水蒸氣在加熱器內(nèi)部結(jié)露; 

3、由于微波設(shè)備一次性投資高于常規(guī)設(shè)備,合理的分配兩者之間比例,可降低系統(tǒng)造價(jià),起事半功倍效果。 

4、發(fā)揮各自的工藝優(yōu)勢。國外的許多食品干燥項(xiàng)目采用此技術(shù)。日本研制的一種微波膨化干燥蛋黃粉設(shè)備使用16只2450MHz,5kw的磁控管,總輸出功率90kW,其方法是先將蛋黃漿料涂布在傳送帶上,用遠(yuǎn)紅外預(yù)熱到80℃,然后用微波加熱,膨化至3~5cm厚,再急速冷卻到40℃,切碎后繼續(xù)用常規(guī)方法制成蛋黃粉,日產(chǎn)1噸。瑞典采用2450MHz 30kw的微波裝置生產(chǎn)肉餡餅。由自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)的肉餡餅,經(jīng)微波完成烹制過程,zui后用電熱絲加熱使表面褐化,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,每塊餅的處理時(shí)間為2分鐘,每小時(shí)16000只。近幾年國內(nèi)許多微波食品工程采用綜合加熱技術(shù),將微波加熱分別與電熱風(fēng)、蒸汽、紅外、噴霧、火焰、冷干風(fēng)等常規(guī)加熱方法聯(lián)合使用,取得良好效果。 

4 微波膨化技術(shù) 

膨化食品深受廣大群眾喜愛,今幾年發(fā)展較快。微波可迅速加熱食品,并使得內(nèi)部壓差急劇變化,這種特性使得微波在食品的膨化干燥領(lǐng)域占有一席之地。微波蘋果膨化生產(chǎn)技術(shù),是一重大科技創(chuàng)新技術(shù)。 通過對蘋果進(jìn)行系列加工和微波膨化干燥,制成一種新穎*的休閑食品――蘋果脆片。它保持了原有水果的風(fēng)味和色澤,不添加任何添加劑,是地道的天然綠色食品,該產(chǎn)品口感酥脆、酸甜適口、風(fēng)味*濃郁、營養(yǎng)豐富、復(fù)水性好,且便于貯存、運(yùn)輸攜帶,是老少皆宜的休閑食品及邊防、海防、高山、高原上士兵們及野外、水下人員的必需食品。它的研制成功是蘋果加工技術(shù)上一個(gè)重大突破,本技術(shù)還可生產(chǎn)其它果蔬酥產(chǎn)品。薯?xiàng)l、薯片的膨化過去都是用油炸,這不但增加了食品的熱量、還破壞了其原有的營養(yǎng)成分。用微波膨化薯?xiàng)l、薯片,不但保持了食品原汁原味,還省去油炸工藝、口感*、風(fēng)味*,加工成本較低。是農(nóng)副產(chǎn)品深加工*項(xiàng)目。微波加工方便面的技術(shù)近來又有所突破,用高場強(qiáng)微波使方便面在加工中產(chǎn)生膨化,生產(chǎn)出的產(chǎn)品復(fù)水性*,對沖泡方便面的水溫要求降低,沖泡時(shí)間縮短,口感上升。此技術(shù)還降低了棕櫚油的損耗。此設(shè)備采用2450MHz頻率、功率35KW,班產(chǎn)量3~4噸???4小時(shí)連續(xù)工作。 

5 微波設(shè)備現(xiàn)狀 

微波應(yīng)用技術(shù)在我國發(fā)展已有近三十年的歷史,雖然它還屬新興的應(yīng)用領(lǐng)域,但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,近幾年微波設(shè)備的可靠性、實(shí)用性不斷提高。微波專業(yè)生產(chǎn)廠家制造技術(shù)也趨于成熟,制造成本大副下降。許多微波食品加工設(shè)備均具有操作簡單、可連續(xù)穩(wěn)定工作、可抗空載、維修方便等特點(diǎn)。微波技術(shù)發(fā)展初期,微波設(shè)備有許多典型缺點(diǎn):加熱不均勻、故障率高、可靠性差、難以操作和維護(hù)等,現(xiàn)均得到*改善。 

常規(guī)微波食品加工設(shè)備用于脫水干燥時(shí),每一度電耗可脫0.5~1公斤水份;用于滅菌保鮮時(shí)每一度電耗可處理7~12公斤物料。用于解凍、膨化物料時(shí)每一度電耗可處理物料12~24公斤。定購微波食品加工設(shè)備不但要注意外觀造型、價(jià)格與質(zhì)量。作為微波設(shè)備,有三個(gè)重要性能指標(biāo)必須了解:1、微波泄漏量:微波設(shè)備的微波能量泄漏有害人體健康,設(shè)備進(jìn)、出料口、爐門、操作區(qū)等地方,微波泄漏應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2、整機(jī)效率:微波設(shè)備應(yīng)是節(jié)能設(shè)備,專業(yè)廠家生產(chǎn)的整機(jī)熱轉(zhuǎn)換總效率應(yīng)在50%以上。3、均勻性:不管微波設(shè)備是用于加熱、干燥還是殺菌,其設(shè)備加熱物料的溫升差值應(yīng)小于±5℃。這樣才能保證微波加熱效果的一致性。 

微波設(shè)備的設(shè)計(jì)是以電磁波傳輸理論為基礎(chǔ)的。從事設(shè)備設(shè)計(jì)的技術(shù)人員一般不了解食品的工藝、特性,而食品工藝研究人員積累的大量常規(guī)食品加熱的經(jīng)驗(yàn)又不能全部移植在微波加熱系統(tǒng),兩者的結(jié)合需要一定時(shí)間,這就是目前微波技術(shù)在食品業(yè)推廣所遇到的障礙。好在我們已跨入信息時(shí)代,行業(yè)之間合作將很快打破這個(gè)瓶頸。與國外微波設(shè)備相比,國內(nèi)微波技術(shù)本身并無遜色,但在機(jī)電一體化技術(shù)、自動(dòng)控制水平、整機(jī)運(yùn)行可靠性程度和生產(chǎn)線配套能力存在明顯差距,這是今后國內(nèi)從事微波應(yīng)用技術(shù)工作的科研人員急需化大力量解決的課題。 
以上技術(shù)資料可供貴公司參考應(yīng)用,看微波技術(shù)是否能應(yīng)用貴公司的生產(chǎn)工藝中。詳細(xì)咨詢:濟(jì)南快睿微波設(shè)備有限公司
 

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