遠紅外技術在食品工程中的應用與進展

王雅琳

摘要：遠紅外技術在食品加工中的應用和研究近年來發展很快， 對食品加工工藝的進步產生了巨大的影響。遠紅外輻射不僅在食品的干燥、烘烤中顯示了巨大的優越性， 而且還在食品的熟成、殺菌、保藏等方面， 在食品的促進發酵、風味形成方面都發揮了奇特的功效。本文遠紅外技術在食品工程中的應用與進展

關鍵詞：遠紅外技術；食品工程；應用；進展

TS205

隨著工業和科學技術的高度發展， 能源的需求矛盾日益加深。在目前世界能源短缺的情況下， 發展高效的干燥技術， 對國民經濟的發展具有十分重要的意義。遠紅外輻射加熱技術是近20年發展起來的一門高效、節能同時又符合環保要求的新型無污染加熱技術。

一、遠紅外技術在食品工程中的應用

1.遠紅外技術在肉制品中的應用。遠紅外技術具有表面加熱的性能， 可以用于烘烤肉制品。如魚、豬肉的油炸、烤制等，經過遠紅外加熱使得食物內外表面的水分均勻一致， 口感好。用遠紅外對制作肉餅進行了研究。通過用中波紅外線和遠波紅外線的比較實驗， 得出用遠紅外能更快地升高肉餅的中心溫度， 而且在加熱加工中不依賴肉餅中的脂肪含量。同時， 減少了肉餅的表面由于溫度過高而引起的碳化， 減少了加熱時間，與其它方式相比節能約55%。

2.在農產品中的應用。中國是一個農業大國，在土地面積逐漸減少的情況下，糧食產量仍逐年遞增。但糧食收獲季節性強，若遇陰雨天氣，將造成豐產不豐收的結果。谷物干燥時，如果干燥速度過快，內部水分來不及向外部擴散，容易產生爆腰，降低糧食品質。針對種子干燥的特殊要求，在深入研究種子的干燥條件的基礎上，開發低溫遠紅外干燥技術是保證種子品質、提高干燥效率的有效方法。在谷物熱加工方面，莫斯科國立食品工業大學與一些企業聯合開發了高溫紅外熱加工工藝，強化加熱過程，縮短加熱時間。另外，對于農作物的殺蟲、滅卵和滅菌，最常用的方法是通入有毒氣體，如氧化乙烯、氧化丙烯以及氧化乙烯和溴甲烷的混合氣體。但使用這些有毒氣體會帶來一系列潛在的安全問題，而采用遠紅外干燥技術不僅節約了費用和勞力，而且減少了藥物的污染程度，避免了因劇毒藥物而引起人身事故的可能性。

3.在食品機械中的應用。隨著科技水平的提高， 各類食品機械、農產品加工機械等表面涂飾物的干燥工藝水平和質量要求也不斷提高， 油漆的品種也愈來愈多。涂料大多用有機、高分子化合物配制而成， 在遠紅外區有著強烈的吸收帶， 所以采用遠紅外輻射技術進行涂料的干燥和硬化， 在降低能耗、提高效率和產品質量方面都大大超過傳統的方法。采用遠紅輻射技術還能改造老設備， 挖掘生產的潛力。如在熱元件外涂一層遠紅外涂料， 即使其它條件不變， 也能收到一定的效果。另外， 食品生產機械一般都是處在高溫高壓狀態下， 其金屬加工的熱處理工序對整機有非常大的影響。如焊后的應力消除就是不可缺少的工序， 否則在高壓情況下， 由于內應力的作用， 可能發生裂傷而造成嚴重的后果。但是不論焊前預熱還是焊后消除應力， 都必須有足夠的熱量。過去的焊前預熱主要采用乙炔火焰、電熱、工頻感應加熱方式， 火焰噴射方式會改變材質的性能， 電熱效率不高， 工頻感應法設備又比較復雜， 而利用遠紅外加熱技術無上述缺點， 還有用電省、占地面積小等優點。

二、展望

雖然遠紅外技術在食品工業中有了廣泛的應用， 但是遠紅外技術本身也存在著一些不足，為此提出遠紅外技術發展方向應從以下幾方面來考慮：

1.遠紅外加熱效果的好壞與其發射元件有著重要的關系， 遠紅外的發射元件由原來的金屬管發展到現在的碳化硅加熱， 發射效率明顯提高， 但其發射頻譜仍處于一種廣譜狀態， 雖然這種廣頻譜對普通食品較適合， 因為普通的食品在紅外線區一般都有大量的吸收帶， 但對那些在紅外線區內吸收帶較窄的特種物質， 其熱效率就偏低， 為此在發射元件上， 如何發射或控制其發射頻譜需進一步研究。

2.遠紅外設備中輻射元件的排列與烘道結構好壞， 直接影響到加熱效率和高低和被加熱產品的質量，一種良好的設計應該是在加熱器內紅外線強度分布均勻無死角， 加熱速度快、無紅外線或熱泄漏， 設備結構簡單、裝卸方便、使用壽命長。

3.雖然到目前為止已獲悉部分物質的紅外吸收光譜帶， 但這都是對單一純凈分析的結果。食品有其多樣性與復雜性， 各物質的混合或結合是否為帶來其吸收頻譜的改變未有研究， 食品紅外光譜數據庫有待建立。

隨著工業和科學技術的高度發展， 能源的需求矛盾日益加深， 具有節能特性的遠紅外技術受到了高度的重視， 在當前我國電力十分緊張的情況下， 遠紅外加熱水平的提高， 在節能和提高加熱干燥物質量的方面具有十分重要的意義， 這一技術在食品加工業中的應用也將越來越廣泛。

參考文獻：

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