食品加工和檢測中微波技術的應用價值

何業興

微波技術是一種電磁能，主要是通過離子遷移和偶極子轉動引起分子運動，不過這種運動并不會引起分子結構的改變以及非離子化的輻射能的變化。電磁波的頻率為300-300000MHz，常用的加熱頻率為2450MHz，在微波傳輸的過程中，會因為遇到不同的物料導致其產生不同的吸收、反射和穿透的現象＼。微波技術在食品加工檢測中的使用，主要是通過使用微波設備通過微波熱效應，促進生產效率和產品質量的提高，不僅能夠實現對能源的節約，同時還能改善勞動環境。

食品加工中微波技術的應用

解凍食品。當前在市場上各種冷凍食品層出不窮，比如罐頭和肉制品等，那么在實際的食品加工過程中，如何對冷凍食品進行解凍就成了食品行業中面臨的一個重要的問題。以往的解凍方式主要有蒸汽熱源解凍、冷水解凍等，雖然這些方式能夠達到最終目的，但是需要的時間較長，極容易導致食品表面出現氧化的情況的，嚴重的還會有細菌的滋生。如果能夠使用微波技術對冷凍食品表面的溫度進行提升，不僅能夠實現對食品的解凍，同時食品的質量也能夠得到保證。除此之外，一些包裝食品也可以通過微波技術進行解凍，并且不需要拆除包裝，這樣就充分提高了食品解凍的效率。當前在市場上各種冷凍食品層出不窮，比如罐頭和肉制品等，那么在實際的食品加工過程中，如何對冷凍食品進行解凍就成了食品行業中面臨的一個重要的問題。以往的解凍方式主要有蒸汽熱源解凍、冷水解凍等，雖然這些方式能夠達到最終目的，但是需要的時間較長，極容易導致食品表面出現氧化的情況的，嚴重的還會有細菌的滋生。如果能夠使用微波技術對冷凍食品表面的溫度進行提升，不僅能夠實現對食品的解凍，同時食品的質量也能夠得到保證。除此之外，一些包裝食品也可以通過微波技術進行解凍，并且不需要拆除包裝，這樣就充分提高了食品解凍的效率。

對食品細菌的殺滅。利用微波進行細菌的殺滅需要經歷三個階段，首先進行食品溫度的提升，通過這種方式能夠實現對細菌的殺滅。另外，需要將殺菌的溫度維持在一定的溫度內。最后，對食品進行強制冷卻或者自然冷卻。微波殺菌的原理就是食品中的微生物在受到微波效應和非熱效應以后喪失活性，這樣就能夠有效的促進存儲時間的延長。而且微波技術能夠在相當短的時間內實現對食品中細菌的殺滅，食品的質量不會受到影響，通過這種方式就能極大的避免食品中營養成分的流失，如果存在軟包裝的食品，還可以對其進行再次殺菌，使食品的安全性得到保證。

對食品的干燥。在微波技術下，食品中的中極分子就能夠獲取一定的微波能，進而就會釋放一定的熱量，實現對食品的加熱。通過這種方式就能實現對食品的干燥處理，微波加熱主要是對食品的體積進行加熱，這種加熱的方式并不僅僅是依靠對食品的體積進行加熱，而且加熱的速度相當快，物料的受熱就會比較均勻，因此物體的表面也就不會出現結殼的現象。微波干燥通常可以分為四個階段，并且每個階段的溫度和濕度都會有一定的標準。當前使用微波進行干燥的食品相當多，比如肉制品、果蔬和米面類等，這些食品要想延長存儲的時間，就需要使用微波技術進行干燥，這樣才能使消費者的健康得到保證。

食品的焙烤。焙烤就是在點燃物料以后將食物通過干熱的方式變硬、變干，在進行蛋糕或者面包制作的過程中，焙烤是必不可少的程序，在進行焙烤的過程中，食品本身會發生一系列的化學和物理反應，其中包含蛋白質變性、淀粉凝膠化、體積膨脹、二氧化碳從發酵物中釋放、外殼形成、褐變以及水分蒸發等。在焙烤以后蛋糕和面包就會熟化。

酒類陳化。不同的酒在一定的條件下貯存的時間越長，酒的口感也就越好，但是如果大面積的進行酒窖或者酒庫的建設，不僅需要耗費大量的資金，同時在長年存放酒的過程中，酒度也會因為揮發而降低，并且由于沒有固定的貯存期，還有可能出現酒質不佳、辛辣變味，甚至其中還會有雜質的存在。為了使這一問題得到有效的解決，就需要對催陳技術不斷的進行研究，通過使用微波技術能夠有效的促進酒類的陳化，在實際的應用中也得到了證明。使用微波技術對酒進行陳化，主要是通過對酒的熱效應和化學反應。酒中的水分子和乙醇分子等極性分子會在微波場作用下發生極化擺動，同時在吸收微波能以后還可以出現能態改變，這種情況下酒中就會產生大量的自由基，自由基的活動會促使總酸和總脂的增加。通過微波陳化技術能夠有效的促進酒水口感的變化，這項工藝操作簡單、方便、穩定，并且能夠實現有效的控制，對提高酒的質量和經濟效益都有積極的意義。

微波技術在食品檢測中的應用價值

微波加熱對食品中水分的測定。水分測定是進行是食品分析的一個重要的項目，通過微波加熱的技術能夠有效的實現對食品中水分的測定。微波檢測就是通過微波的作用對物料進行作用，使其發生相位變化、功率變化、頻率改變和幅度變化等。微波技術對于食品水分的測定主要是通過微波烘干法，這種方法因為時間較短，比較適用于生產過程中的在線水分測定，同時還能夠對不同大小、濕度、形狀的樣品進行測定。使用微波技術測定對食品水分含量的測定，會因為微波爐使用功率、食品質量、加熱時間和物質密度等受到影響。如果食品本身的含水量比較低，這種情況下就需要將微波爐的功率降低，從而才能有效的降低物料密度等可能造成的誤差，進行水分檢測的方式主要有腔體微擾法、透射法和反射法。檢測的時候需要根據不同食品的特點進行水分檢測方法的選擇。

食品檢測中微波萃取技術的應用。微博萃取就是微波能的作用下，通過使用機溶劑能夠將樣品所需的化合物從中進行分離，使其進入溶劑；微波萃取是在傳統萃取工藝的基礎上的進行強化傳熱和傳質。這種技術能夠實現對固體或者半固體試樣中有機分析物的提取。具有高效、快速、簡單和節省溶劑的特點，同時具有較高的精確度，能夠實現對多個樣品的同時處理。在實際的應用中名微博萃取技術能夠實現對茶葉、蔬菜和水果等樣品中殘留農藥的有效提取，還可以實現對水產品和肉制品中所含抗生素和激素的測定，使食品的安全性得到有效的保證。

微波消解技術在食品檢測中的應用。當前對食品成分測定的自動化水平越來越高，相應的分析速度也在不斷提高，不過對食品的預處理通常則需要大量的時間進行手工操作，這種模式對食品加工和檢測的效率會造成嚴重的影響。這種情況下就需要不斷的促進樣品預處理技術的提高，微波消解技術的出現能夠有效的對食品進行消解，消解能力極強，并且耗費的時間短，能夠實現對能源的節約，減少樣品和試劑的使用，因為使用微波消解的時候，通常只需要使用5-10mL溶劑，避免了溶劑蒸發造成的損失，進行消解的時候使用的是密封操作，能夠避免交叉感染以及成分揮發導致的損失。因為這種微波消解的特殊性，能夠使用硝酸進行消解，從而就能實現對成本的控制，降低勞動強度，還能減少有害氣體的排放。鑒于這些特點，目前微波消解技術已經在食品檢測中得到了廣泛的應用，有效的實現對食品微量元素的測定，通過利用微波消解技術，能夠充分的實現對樣品的自動消解，對工作效率的提高，保證結果的重現性都有重要的意義。圖2為微波消解示意圖：

綜上所述，在當前社會經濟不斷發展的過程中，人們對食品的安全質量問題越來越關注，微波技術的出現不僅能夠在食品加工中確保食品的安全性，避免細菌的滋生，同時在食品檢測的過程中也能充分的發揮自身的優勢，使人們的食品安全能夠得到有效的保證。