新型加熱技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用及其研究進(jìn)展

王楠，侯旭杰

（塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾843300）

加熱處理作為食品加工重要的工藝環(huán)節(jié)之一，可以根據(jù)加熱方式分為：直接和間接加熱。目前，國內(nèi)食品加工領(lǐng)域通常采用間接加熱法。由于間接加熱法存在熱表面效應(yīng)，被加熱的食品物料品質(zhì)會顯著降低，并且熱能利用率較低[1]。因此人們迫切要求在食品熱加工過程中盡可能地保留住食品物料的營養(yǎng)成分以及色、香、味，并提高熱能的利用效率[2]。

為了滿足現(xiàn)代食品加工行業(yè)發(fā)展的要求，新型加熱技術(shù)相繼問世并得到廣泛應(yīng)用。新型加熱技術(shù)作為一種極具潛力的食品加工技術(shù)，具有易操作、無污染、熱能利用率高、食品加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，隨著電磁爐、微波爐以及光波爐進(jìn)入家庭，新型加熱技術(shù)已然進(jìn)入了我們的生活，帶我們進(jìn)入新的生活方式。由于它們產(chǎn)生熱能的原理不同，對食品的影響可能也會不同。本文旨在分析幾種新型加熱方式的基本原理及對食品的影響，探討各個加熱方式的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。

1 電磁感應(yīng)加熱技術(shù)

1.1 技術(shù)原理

電磁感應(yīng)加熱的原理：電子線路板的組成部分會產(chǎn)生交變磁場，含鐵質(zhì)容器放在上面，容器表面就會切割交變磁力線，磁力線切割容器時，容器底部會產(chǎn)生無數(shù)的小漩渦流，渦流會使容器底部的鐵原子發(fā)生高速且無規(guī)則的運(yùn)動，原子之間互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而達(dá)到加熱食品物料的效果[3]。現(xiàn)在家庭和工業(yè)上使用的電磁爐、電磁灶都是采用這種電磁加熱技術(shù)。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

食品加工是能源消耗最大的行業(yè)之一，蒸汽等傳統(tǒng)的加熱方式能耗大、效率低而被新型加熱技術(shù)逐漸取代，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)具有安全性能高、生產(chǎn)效率高、自動化能力強(qiáng)、可靠性高、能效高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在電磁場中由于含鐵質(zhì)容器自身產(chǎn)生熱量，熱量轉(zhuǎn)化率最高時可達(dá)95%。Levacher等[4]使用電磁加熱在帶式輸送機(jī)上加熱扁平狀產(chǎn)品可節(jié)省50%的能源，加熱液體產(chǎn)品可節(jié)省20%的能源。電磁殺青過程中，熱效率可達(dá)50%～60%，能耗比傳統(tǒng)殺青低了40%[5]。用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)從柑橘中提取果膠[6]，發(fā)現(xiàn)感應(yīng)加熱時間比水浴加熱時間顯著縮短了60 min，制備的果膠產(chǎn)量更高，并且兩種方式提取的果膠理化性質(zhì)基本一致。

1.3 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電磁感應(yīng)加熱技術(shù)在延長煎炸油的使用壽命上已獲得專利[7]，通過檢測游離脂肪酸、醛的含量發(fā)現(xiàn)其形成的速率降低，煎炸油的品質(zhì)得到提高，從而延長了煎炸油利用的時間。紀(jì)俊敏等[8]對大豆油、花生油、玉米油進(jìn)行電磁加熱，發(fā)現(xiàn)酸價、過氧化值隨著加熱時間的延長而升高，丙二醛值則是呈先升高后下降的趨勢，并且發(fā)現(xiàn)電磁加熱對3種油品質(zhì)的影響都小于常規(guī)加熱產(chǎn)生的影響。據(jù)推測，感應(yīng)加熱可以在油炸過程中提供電子，從而形成一個減少油脂氧化的環(huán)境。然而，抗氧化的確切物理或化學(xué)機(jī)制尚未被發(fā)現(xiàn)[9]。蔣靜[10]用電磁感應(yīng)加熱鯽魚湯，發(fā)現(xiàn)在電磁加熱過程中，蛋白質(zhì)含量不斷增多，總氨基酸、必需氨基酸以及呈味氨基酸含量在不斷的升高，必需氨基酸占總氨基酸的比例也顯著上升，必需氨基酸指數(shù)（essential amino acid index）值在不斷地增大，魚湯蛋白質(zhì)的營養(yǎng)更加均衡。

電磁加熱技術(shù)在茶葉殺青方面得到廣泛應(yīng)用，并取得了很好的效果。吳偉誼[5]采用電磁加熱技術(shù)對茶葉進(jìn)行殺青處理，通過感官評審發(fā)現(xiàn)電磁殺青明顯提高了茶葉的品質(zhì)，經(jīng)過電磁殺青處理后的半成品茶和成品茶色澤翠綠、香氣清高、滋味鮮爽。這是因?yàn)殡姶艢⑶噙^程中溫度呈分段調(diào)控，升溫速度快、時間控制準(zhǔn)，能夠迅速破壞酶活性，減少葉綠素的損失，使茶葉香氣得到充分發(fā)揮，較好的保持了茶葉中茶多酚、葉綠素、氨基酸的含量，從而保證了茶葉的色澤、香氣等品質(zhì)。電磁殺青作為高效電加熱節(jié)能產(chǎn)品，在同等條件下要比電阻式加熱節(jié)電達(dá)40%以上，熱效率高達(dá)60%，預(yù)熱時間縮短了2/3，加工時不會產(chǎn)生高溫環(huán)境，使電能得到大量節(jié)約，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。電磁殺青技術(shù)可以減少生產(chǎn)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力，給茶葉加工生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時也帶來了顯著的社會效益。

1.4 技術(shù)的不足之處

盡管電磁感應(yīng)加熱在食品加工應(yīng)用中存在多項(xiàng)專利，但是仍然存在一些問題，比如：電磁感應(yīng)加熱對食品物料的加熱溫度控制精度不高，存在加熱不均勻現(xiàn)象，容器底部容易糊；具有局限性，只能加熱鐵質(zhì)容器；加熱功率控制不穩(wěn)定，受電壓力影響較大，當(dāng)操作不當(dāng)或負(fù)載不合適時會燒壞內(nèi)部芯片；有些電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)在雷擊時不能正常工作，還會干擾周圍其他電器，具有一定的輻射，對小孩和孕婦會產(chǎn)生危害。這就需要今后在進(jìn)一步研究，其中包括半導(dǎo)體技術(shù)的改進(jìn)，開發(fā)具有靈活性和熱分布的多輸出功率轉(zhuǎn)換器，并不斷完善控制系統(tǒng)，進(jìn)一步的研究電磁加熱技術(shù)在醫(yī)療以及工業(yè)應(yīng)用性能參數(shù)[11]。

2 微波加熱技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

微波是波長在1 mm～1 m范圍內(nèi)電磁波，當(dāng)食品物料放到微波中后，微波會使食品物料中的水分子迅速擺動，從而使食品產(chǎn)生熱效應(yīng)，還會以高速的分子振蕩激發(fā)出極性分子不停地改變?nèi)∠蚨a(chǎn)生非熱效應(yīng)。伴隨著微波熱效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，微波加熱技術(shù)也隨即進(jìn)入全新的發(fā)展階段[12]。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

微波加熱技術(shù)由于不需要熱傳導(dǎo)過程所以加熱速度很快，工業(yè)加工通常使用915 MHz和2 450 MHz微波加熱食品物料，這就說明在1秒內(nèi)極性分子轉(zhuǎn)動9.15×108次或 2.45×109次，可見其加熱速率相當(dāng)快，微波加熱處理藍(lán)莓汁，具有時間短、酚類物質(zhì)和顏色損失少等特點(diǎn)[13]，對食品物料品質(zhì)可以最大限度的保持。微波加熱還具有選擇性加熱的特點(diǎn)，不同性質(zhì)的食品物料對微波的吸收程度不一樣，含水量越高的食品物料加熱速率就會越快。現(xiàn)在微波加熱工藝技術(shù)也越來越智能化，操作簡單，對環(huán)境的污染非常小，且熱效率轉(zhuǎn)換非常高。

2.3 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

微波已廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化工和醫(yī)療等行業(yè)，在食品行業(yè)中，微波主要用于解凍、加熱、干燥和滅菌等領(lǐng)域。微波加熱技術(shù)在食品加工領(lǐng)域中具有獨(dú)特的優(yōu)越性。微波加熱非常迅速，可以在短時間內(nèi)使產(chǎn)品達(dá)到所需的溫度。Song等[14]建立微波真空熱傳遞模型，該模型可用于預(yù)測微波真空加熱冷點(diǎn)的位置，并選擇相應(yīng)的加熱點(diǎn)以確保高效加熱，另外，微波真空加熱過程中合理選擇微波功率和真空度至關(guān)重要。Mirzaee等[15]發(fā)現(xiàn)葡萄汁在微波600 W和較低壓力條件下濃縮后的品質(zhì)最佳，營養(yǎng)成分及顏色損失最少，操作壓力在果汁濃縮中有重要影響。Mahboubeh等[16]發(fā)現(xiàn)微波加熱方法降低了黑桑汁中花青素的降解，在較低的壓力7.3 kPa下花青素含量保留較好，色澤的保持也較好。

微波由于加熱速度快常用來解凍食品。FILIZ等[17]發(fā)現(xiàn)微波解凍比碳素纖維板輔助艙室解凍和自然解凍所需時間更短，并且更有利于保持較好的營養(yǎng)，提高加熱效率。常規(guī)解凍的主要問題是空間需求大，時間長，可能導(dǎo)致細(xì)菌開始生長繁殖。而微波解凍是將食品利用微波能進(jìn)行穿透性的快速加熱，使食品內(nèi)外同時解凍并迅速升溫到-2℃不滴水的狀態(tài)，從而較好的保持了食品的品質(zhì)。牛紅霞等[18]和章寧瑛等[19]研究不同的解凍方式分別對沙棘和藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)微波解凍后的果實(shí)在汁液流失、硬度等方面均優(yōu)于其他方式，VC、總酚等物質(zhì)含量也較其他方式高。

和傳統(tǒng)的滅菌方法相比較而言，微波滅菌速度快、更有利于保持食品的營養(yǎng)成分。周笑犁等[20]發(fā)現(xiàn)微波和巴氏滅菌對獼猴桃汁中可溶性固形物、總酸、總糖以及pH值等影響不顯著，但微波滅菌率可以達(dá)到99.99%，還可以很好的保持獼猴桃汁原有的色澤和品質(zhì)。鉏曉艷等[21]發(fā)現(xiàn)微波滅菌時間45 s，功率280 W時魚肉水分損失最少，魚肉的硬度、外形及口感也都比較理想。王近近等[22]用巴氏滅菌和微波滅菌處理枇杷果汁，發(fā)現(xiàn)兩種滅菌方式中果汁的pH值和可溶性固形物沒有顯著性差異，具有相同的殺菌效果。然而，微波殺菌可以完全鈍化多酚氧化酶和過氧化物酶的活性，從而可以提高果汁中VC和總酚的含量，使抗氧化能力達(dá)到較高的水平。

微波干燥是脫水方法的新成員。在常規(guī)干燥中，水分最初從表面閃蒸掉，剩余的水分緩慢地?cái)U(kuò)散到表面。然而，在微波干燥中，熱量直接在材料內(nèi)部產(chǎn)生，產(chǎn)生更高的熱傳遞，因此比常規(guī)加熱升溫更快。微波真空干燥比空氣干燥和冷凍干燥的干燥速率高出22倍和53倍，其干燥的南瓜基質(zhì)孔徑比空氣干燥和冷凍干燥至少小12倍，微波真空干燥改變了南瓜基質(zhì)以形成高度多孔的結(jié)構(gòu)，有利于干制品再復(fù)水[23]。Gennaro等[24]發(fā)現(xiàn)在70℃和80℃微波恒溫干燥下蘋果片的質(zhì)地和復(fù)水性得到改善，顏色沒有差異。由于從物料內(nèi)部直接蒸發(fā)水分，所以物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞小，對物料的損害也較小，可以得到更好的品質(zhì)。Cao等[25]發(fā)現(xiàn)微波干燥比冷凍干燥的大麥草能較好的保留葉綠素和類黃酮物質(zhì)，以及色澤和氣味。Pakonkiad等[26]發(fā)現(xiàn)微波輔助熱空氣干燥的堅(jiān)果果仁色澤更加明亮，且更易儲存，但是果仁質(zhì)地較硬。

2.4 技術(shù)的不足之處

在食品工業(yè)上微波加熱技術(shù)還是發(fā)展相對較緩慢的，主要是由于微波設(shè)備運(yùn)行成本以及加工安全性等問題。微波爐的脈沖火力會使食品物料加熱不均勻，使其長期應(yīng)用于食品再加熱，并且存在高頻電磁波的輻射。Wappling等[27]也提出了微波加熱技術(shù)中加熱不均勻的問題。微波波能施加器、介電性能、熱性能以及食品物料的幾何形狀、尺寸等都會影響加熱不均勻。微波加熱在加熱技術(shù)方面要深入研究食品物料與微波間相互作用的機(jī)理，實(shí)現(xiàn)定量化研究；從宏觀以及微觀不同角度，從理論分析到實(shí)驗(yàn)?zāi)M再到建立數(shù)學(xué)模型，深入研究食品物料的傳熱機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對微波加熱設(shè)備的精確設(shè)計(jì)以及工藝的精確優(yōu)化。

3 紅外加熱技術(shù)

3.1 技術(shù)原理

紅外線是一種波長在0.75 μm～1 000 μm范圍內(nèi)的非可見光。根據(jù)紅外線波長的長短分為3種，近紅外線（1 μm～3 μm）、中紅外線（3 μm～40 μm）、遠(yuǎn)紅外線（40 μm～1 000 μm）。紅外線是具有一定可穿透性的電磁波，可將能量通過輻射傳播，這就是紅外線輻射傳熱的實(shí)質(zhì)。

3.2 技術(shù)特點(diǎn)

紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，在通訊、探測、醫(yī)療、軍事等方面有廣泛的用途。因此具有很高的安全性，光波爐就是根據(jù)紅外加熱技術(shù)原理制造的，其產(chǎn)熱快、冷卻也很快，而且不挑鍋具，使用范圍擴(kuò)大到所有的平底鍋具。

紅外加熱技術(shù)作為一種輻射加熱技術(shù)，可以穿透食品物料表面到達(dá)內(nèi)部，加快了紅外加熱速率，而且近紅外波不會加熱空氣和介質(zhì)，所以能量轉(zhuǎn)換效率更高[28]。與傳統(tǒng)的加熱方法比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）紅外線具有較強(qiáng)的穿透力，物料內(nèi)外能同時進(jìn)行加熱；2）紅外線加熱不需傳熱介質(zhì)，熱效率高；3）紅外線可以局部加熱，能節(jié)省能源；4）紅外線加熱溫度易控制、且升溫迅速；5）紅外線加熱無污染、安全性高。

3.3 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)在的食品加工中滅酶的方法有熱處理法、添加抗氧化劑法或者抑制劑法等。紅外線滅酶早在1956年就有應(yīng)用在芹菜和蘋果上，雖然沒能成功，但是打開了紅外滅酶的先河。馬海樂等[29]發(fā)現(xiàn)紅外滅酶與輻射距離、樣品厚度有關(guān)，厚度較大的馬鈴薯片酶失活速率較慢，并且滅活90%多酚氧化酶所需的時間較長。多酚氧化酶會引起果蔬的褐變，影響其外觀品質(zhì)，所以滅活多酚氧化酶提高產(chǎn)品品質(zhì)，延長貯藏時間至關(guān)重要[30]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)的大量專家學(xué)者對紅外加熱技術(shù)做了大量研究。司旭等[31]對樹莓進(jìn)行紅外干燥，發(fā)現(xiàn)干燥溫度與干燥速率有顯著影響、與功率無顯著影響，而功率對樹莓品質(zhì)以及抗氧化活性有顯著影響；較低的功率有利于產(chǎn)品色澤、花青素以及抗氧化活性的保留。紅外加熱時物料內(nèi)部熱量在不斷積累，溫度持續(xù)升高，物料表面隨著水分在不斷蒸發(fā)溫度也隨之降低，物料整體就形成一個溫度差，溫度由內(nèi)向外不斷擴(kuò)散，導(dǎo)致水分由內(nèi)向外加劇擴(kuò)散，干燥速率隨之上升。由此可見干燥溫度越高速率越快，物料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也可以得到較好的保持，干燥后物料的孔徑也會減小，這對干燥品復(fù)水后品質(zhì)恢復(fù)起到重要作用。

張磊等[32]對紫甘藍(lán)進(jìn)行紅外干燥，發(fā)現(xiàn)干燥速率與溫度有較大影響、與干燥距離和風(fēng)速影響不大；樣品的復(fù)水率與干燥溫度和功率有較大影響、與干燥距離和風(fēng)速影響不大。李聰?shù)萚33]研究發(fā)現(xiàn)紅外干燥的桃渣多酚保留率較高，而且干燥速率較大，干燥溫度越高多酚保留量越多。

除此之外，紅外干燥不僅在果蔬的干燥中應(yīng)用廣泛，在殺菌領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用并且殺菌效果明顯。食品在儲藏過程中，食品會遭到微生物感染而引起腐敗變質(zhì)，紅外加熱技術(shù)比殺菌劑、防腐劑更安全，紅外線可使食品內(nèi)部蛋白質(zhì)受熱凝固從而微生物代謝受到阻礙而死。Huang等[34]用紅外對即食熱狗表面殺菌，發(fā)現(xiàn)處理后的熱狗品質(zhì)沒有明顯變化，但能達(dá)到很好的殺菌效果。張鑫等[35]發(fā)現(xiàn)紅外處理的脫水菠菜，可以在殺菌的同時較好的保留住葉綠素，并且紅外輻射與后期保溫相結(jié)合，能夠避免食品物料長期高溫，從而達(dá)到更好的品質(zhì)。大多數(shù)水果在儲藏時期都會感染霉菌，時間一長可能會出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，Tanaka等[36]用紅外處理采摘后的草莓，發(fā)現(xiàn)紅外可以防止草莓在儲藏期發(fā)生霉變反應(yīng)。紅外輻射技術(shù)可以有效的殺死食品中的致病菌，還可以保持住食品原有的品質(zhì)。

3.4 技術(shù)的不足之處

紅外加熱技術(shù)由于利用紅外輻射元件發(fā)出紅外線，被加熱物體吸收紅外線后直接轉(zhuǎn)變成熱能，但是食品物料中各組分對紅外線的吸收程度不一致，就導(dǎo)致了在同一紅外波長下，不同食品物料的加熱程度就會不一致，并且該技術(shù)存在熱量不易擴(kuò)散，熱效率利用較低等缺點(diǎn)，而且紅外加熱還受到物料厚度的影響，對于物料體積較大、厚度較厚的情況下加熱所需時間較長，對加熱效果有一定的影響。紅外加熱技術(shù)現(xiàn)在多用于干燥和滅菌方面，在食品物料加熱的方面應(yīng)用較少，所以在紅外加熱機(jī)理方面的研究要更加深入。

4 射頻加熱技術(shù)

4.1 技術(shù)原理

射頻（radio frequency，RF）是一種頻率范圍為10 MHz～300 MHz的高頻交流電磁波。食品物料置于射頻波中時，交變電磁場作用于食品物料，使物料內(nèi)的極性分子往復(fù)旋轉(zhuǎn)，帶電離子往復(fù)移動，因此置于射頻波中食品物料內(nèi)的極性分子和帶電離子與周圍分子產(chǎn)生摩擦而發(fā)熱，從而使得使含水物料在整個體積內(nèi)同時加熱，加快了物料的升溫速率。

4.2 技術(shù)特點(diǎn)

射頻加熱具有選擇性加熱的特點(diǎn)，由于食品物料的介電損耗因子不同，所以不同食品物料產(chǎn)生的熱量就不同，在加熱相同時間后不同的食品物料的最終溫度也不一樣；介電損耗因子隨含水量增大而增大，所以含水量高的食品物料加熱會更快一些；射頻加熱是從食品物料內(nèi)部加熱所以加熱速率快，Tang等[37]對牛肉、火雞肉進(jìn)行了射頻加熱，發(fā)現(xiàn)射頻加熱時間僅為蒸煮加熱時間的三分之一，并且兩種加熱方式對感官與品質(zhì)無顯著性差異；射頻頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于微波頻率，其對食品物料的穿透深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微波，射頻加熱處理大塊食品物料時就要優(yōu)于微波加熱。

4.3 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

早在1940年，射頻加熱技術(shù)已在肉制品的解凍、面包焙烤、蔬菜的脫水干燥與燙漂等研究領(lǐng)域中應(yīng)用，使射頻加熱技術(shù)在食品中進(jìn)一步深入研究成為可能。馮憲超等[38]比較了射頻加熱和蒸煮加熱對西式火腿品質(zhì)和肌原纖維蛋白特性的影響，發(fā)現(xiàn)射頻加熱有利于降低肌原纖維蛋白的氧化程度，進(jìn)而有助于提高西式火腿的保水性，從而改善西式火腿的質(zhì)構(gòu)特性。張永迪等[39]對蘋果片進(jìn)行射頻加熱，發(fā)現(xiàn)隨著射頻加熱溫度的升高，蘋果片顏色變亮、硬度減小、細(xì)胞破壞程度增大，射頻燙漂的溫度和時間對多酚氧化酶的活性有影響。在射頻波的作用下，物料內(nèi)極性分子和可溶性鹽離子成為最好的吸收射頻介質(zhì)，極性分子開始由隨即分布轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚺帕校@樣就促使了分子運(yùn)動，相互間摩擦加劇，可溶性離子也在交變電場的作用下往復(fù)運(yùn)動，使得物料溫度升高，物料內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、酶等變性失活。

近年來，射頻殺菌因其快速、整體、對物料品質(zhì)損傷小的特點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注。有研究表明射頻可以使農(nóng)產(chǎn)品中的菌類減少數(shù)量達(dá)到至少4個對數(shù)周期[40]。Rui Lia等[41]采用射頻對杏仁進(jìn)行殺菌，發(fā)現(xiàn)射頻加熱1.5 min后，大腸桿菌的減少量可達(dá)到5個對數(shù)周期，且杏仁的顏色、過氧化值、脂肪酸值和脂肪酸組成等品質(zhì)幾乎不受影響，符合杏仁行業(yè)使用的良好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。Jiao等[42]發(fā)現(xiàn)射頻聯(lián)合熱風(fēng)加熱能抑制真菌并能保證谷物種子的活力、發(fā)芽率、色澤以及酶活力等生理生化特性，當(dāng)玉米種子含水率為12.0%和15%時，黃曲霉菌分別下降了3和4個對數(shù)周期，說明較高的含水率會促進(jìn)殺菌效果。溫度會使物料中的帶電粒子運(yùn)動而影響它的介電特性，水分含量會增加物料的介電損耗因子，從而導(dǎo)致含水量高的溫度升高快。

射頻與微波加熱原理相類似，但是對于食品的穿透深度而言射頻波是微波的幾十倍，加熱均勻度更高，所以在食品干燥中有很大的優(yōu)點(diǎn)。張波[43]發(fā)現(xiàn)射頻聯(lián)合熱風(fēng)干燥核桃可以縮短干燥時間，提高干燥速率，而且核桃氧化程度低，核桃品質(zhì)沒有顯著性影響。Wang等[44]發(fā)現(xiàn)射頻聯(lián)合熱風(fēng)干燥可以提高夏威夷堅(jiān)果干燥的均勻性，和單獨(dú)熱風(fēng)干燥相比，射頻聯(lián)合熱風(fēng)干燥能使干燥時間縮短一半以上，并且過氧化值和游離脂肪酸值均較小，堅(jiān)果品質(zhì)較好。Jumah等[45]建立了一種射頻輔助流化床干燥的擴(kuò)散模型，該模型可快速預(yù)測各種工藝參數(shù)下的干燥曲線，可適當(dāng)控制電場強(qiáng)度、頻率、溫度等參數(shù)來提高干燥效率。這為今后射頻加熱技術(shù)的深入研究又前進(jìn)了一步。

4.4 技術(shù)的不足之處

射頻加熱技術(shù)較傳統(tǒng)加熱技術(shù)而言有很多優(yōu)點(diǎn)，也應(yīng)用到一些相關(guān)的領(lǐng)域，但是射頻加熱技術(shù)在解凍方面存在食品的邊角加熱過度現(xiàn)象，導(dǎo)致加熱均勻性較差，而且現(xiàn)階段射頻加熱技術(shù)仍停留在實(shí)驗(yàn)室操作上，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用很少見，一些研究結(jié)果在實(shí)際生產(chǎn)中仍存在不可避免的問題，因此在射頻加熱技術(shù)機(jī)理以及食品內(nèi)部的濕度分布在射頻加熱技術(shù)過程中的變化規(guī)律上還要深入研究。

5 結(jié)論與展望

電磁、微波、紅外、射頻加熱技術(shù)都是利用電磁波加熱，也就有相同的特點(diǎn)，就是加熱速度快，能源利用率高，而且對環(huán)境的污染較小。電磁是利用加熱介質(zhì)利用介質(zhì)傳熱的原理，而微波、紅外、射頻是利用物料自身的介電性質(zhì)在物料內(nèi)部產(chǎn)熱，熱效率會更高。射頻波長最長，對物料的穿透力度也較微波、紅外大，在體積較大物料上更具有優(yōu)勢。而不同的加熱技術(shù)都存在加熱不均勻現(xiàn)象，要克服這些問題就要從加熱機(jī)理方面深入研究，還可以將不同的加熱技術(shù)聯(lián)合起來使用，充分發(fā)揮其特點(diǎn)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效能最大化。就目前而言應(yīng)用最廣泛的是微波加熱技術(shù)以及電磁加熱技術(shù)，但是都存在一定的安全問題，使用時會產(chǎn)生一定的輻射。而紅外加熱技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有應(yīng)用，相對安全，光波爐就是根據(jù)其原理生產(chǎn)的，光波爐比電磁爐的應(yīng)用更加廣泛，它不挑加熱容器，比微波爐更加安全，不存在高頻電磁波的輻射，具有很大的應(yīng)用前景。

我國食品工業(yè)目前有許多從事新型加熱技術(shù)研究和應(yīng)用的科研、生產(chǎn)單位，每年都有新的技術(shù)以及工藝投入應(yīng)用。新型加熱技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛，在很大程度上促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展，尤其對于產(chǎn)品價值高、質(zhì)量要求嚴(yán)、用傳統(tǒng)工藝難以解決的食品物料，現(xiàn)代新型加熱技術(shù)發(fā)揮著重要作用。今后會有更多的新型加熱技術(shù)以及復(fù)合加熱技術(shù)問世，各種加熱技術(shù)相互取長補(bǔ)短，發(fā)揮組合優(yōu)勢。新型加熱技術(shù)以其獨(dú)特的加熱特點(diǎn)，進(jìn)一步提高了食品加工的生產(chǎn)效率、工藝水平和食品質(zhì)量與安全性，也必將推動中國食品加工行業(yè)的快速發(fā)展，在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用前景將十分廣闊。