微波在食品加工中應用的問題和特殊效果

贠銘遠

（唐山市食品藥品綜合檢驗檢測中心，河北唐山 063000）

微波技術在食品加熱、干燥以及焙烤、殺菌等方面的處理加工發揮著很大的作用，要看到微波技術對食品加工做出了巨大貢獻，也要看到它在應用于食品加工過程當中存在的各種問題，必須要對其應用問題和應用效果有全面正確的認識，才能夠更好的在食品加工業中應用微波。

1 微波在食品加工中的應用

微波在食品加工過程中主要應用于3個方面。①微波膨化。微波膨化主要是通過微波內部加熱的特性，被加熱食物內部受熱升溫從而產生大量蒸汽，當加熱時大量的蒸汽向外沖出，食物整體形成無數微型孔道，從而使食物變得膨脹疏松。微波膨化可以應用于爆米花膨化、干燥蛋黃粉以及面條干燥等食物加工中，應用效果良好。②微波烘焙。微波烘焙主要是通過電磁波使能量傳遞到食物內部，這種方式較傳統的加熱方法更具有穿透力且節能高效，因此在食品烘焙加工中得到了廣泛的應用[1]。微波烘焙可以用于食品干燥加工，如微波無油方便面，與傳統的油炸方便面相比，更好地保留面條色香味以及營養成分，保質期也比較長。利用微波烘焙來烘烤蛋糕和面包，既可以縮短加工時間，又可以使其品質得到改善，營養價值也相對傳統的加工方式更高。不過微波烘焙面包等食物時，因為表面溫度較低，難以形成烤制食物表面的金黃色澤，這也是目前相關領域在持續探究的問題。③微波殺菌。微波殺菌主要是基于非熱生化效應以及熱效應，微波作用于食品中，可以使食品的表面和內部吸收微波能，在溫度升高后可以使蛋白質以及核酸等分子失去原有的生物活性，使菌體無法繼續進行繁殖，起到殺菌的作用[2]。微波可以應用于各種水果肉類蔬菜制品等種類豐富的食品的殺菌中，在這方面的應用潛力還有待進一步挖掘。④微波干燥。在食品加工過程中，應用干燥技術能防止微生物在食品內部繁殖，有利于延長食物的保質期，可以通過干燥來降低食物的重量，減少體積，方便儲存，減少運輸費用。因為食品的形狀和種類不同，內部性質也不同，所以其干燥過程對于設備的性能以及結構等提出了不同的要求。

2 微波應用于食品加工存在的問題及應對方法

微波在食品加工應用中最突出的問題是加熱不均勻。在20世紀70年代初期，微波加熱不均勻的問題使剛剛興起的微波食品加工行業受到了很大的沖擊，一度從發展熱潮期跌入谷底。后來伴隨著人們認識的不斷更新，微波爐在家家戶戶得到了普及，微波技術又開始在食品工業中興起。

2.1 微波加熱不均勻的原因分析

造成微波加熱不均勻的原因主要有幾個方面。①電廠棱角效應，也稱作尖角集中性。因為微波是一種電波，所以微波電場也是存在尖角集中性，而尖角集中性正是導致微波加熱不均勻的一個重要原因[3]。②食品的種類豐富，形狀大小千差萬別，正是由于形狀大小的復雜性，在利用微波加熱時，電場會朝向有角的地方集中，使食物部分受熱較大，升溫比較快，因此使用微波爐加熱時，由于食物的各個部分不均勻，容易發生部分烤焦的情況。受熱比較集中的地方被稱作熱點，相關人員對此也展開了大量的研究。

2.2 微波加熱不均勻的應對方法

外表形狀比較復雜的食品因為受折射以及吸收穿透的因素的影響，借助電磁理論來計算熱點是無法完成的，因此開始用實驗方法來對微波熱點進行測定。從微波加熱的特點看，要想完全避免加熱不均勻的問題是不可能的，但是可以采取一些方式來盡量的克服[4]。①采用間歇輻射方式，使微波熱點集中的熱量能夠向四周進行擴散，從而得熱點部分的溫度上升，能夠人為地控制在不影響食物質量的范圍以內。②可以將微波和熱風以及遠紅外等加熱方式組合在一起，開發新的微波爐電器，從而使它的性能得到優化。③在了解被加熱體的電容特性的基礎上，合理地設計加熱設備使設備加熱程序能夠得到更好的控制。④為了有效的克服熱點的不良影響，人們對容器和食品都進行了處理，如盡可能的選用大小適當的圓角以及環狀容器，而對于那些外表形狀比較復雜的尖角食品則進行整形處理。除此以外，還可以把食品切割成小塊使熱點分散，使物料受熱溫度更加均勻。⑤因為微波加熱的升熱速度較快，如果不加外力干預而任憑微波自然傳熱，各部分很難受熱均勻。流體的食品可以采用攪拌的方式，固體食品可以通過翻轉等方式來使受熱更加均勻；冷凍食品的加熱要在解凍后進行。

3 微波應用于食品加工的特殊效果

在食品加工中，微波應用廣泛并得到了高度重視，它除了加熱塊殺菌等優勢以外，對于食品加工還有一些特殊的效果。

3.1 對食品品質的影響

微波爐在家庭生活中的應用十分常見，各種烹飪方式，如煮、蒸、燒等都可以用到微波爐，而微波爐具有加熱比較快，成本比較低以及便捷簡單等優點，對于食品品質也有著良好的保護作用。①微波是內外同時加熱的，所以通過微波爐烤制出的食品的風味相比其他的一些烤制方式更佳。例如再加上一些有湯汁的食品時，采用微波加工可以使菜品保持其原有形態，不會破壞菜的品相，此外，利用微波處理過的雞肉，肉和骨頭更加容易分離，利用微波干燥的面條口感更好，這些是微波處理食品的一些特殊效果。②利用微波爐來加熱淀粉類的食品，比如饅頭、面包等，在剛出爐的時候比較軟，口感比較好，但如果等一會兒再吃就會發現變得比較硬，口感也不好。這是因為微波加熱使得饅頭、面包當中與淀粉結合的結合水游離出來，使整個食品組織被軟化，但取出放置后，因為自由水導致蒸發加大，食品組織就會因為失水而硬化[5]。③利用微波對食品進行加熱，由于加熱的時間比較短，能夠保證食物的色香味被極大的保留，尤其是在食品解凍以及干燥方面，微波爐都顯示出了突出優勢。利用微波來干燥水果片，也有其他的加熱方式，例如熱風加熱方法所不能達到的效果。

3.2 特殊加熱及殺菌效果

微波殺菌作用得到一致的認同，但是相關研究領域對于微波殺菌的機理卻存在著爭議。一種說法認為微波是利用電離作用來殺菌的，而另外一種說法則認為微波的熱效應使得食品產生化學反應以及殺死細菌。目前并沒有實驗結果能夠證明微波能夠排除熱效應，而在低溫環境下達到滅菌效果。之所以說微波殺菌有比較多的優勢，是因為它的特殊加熱效果，微波可以選擇加熱、吸收效率比較高，同時熱損失比較小，加熱時間比較短，操作也比較簡單，不用添加熱水等等。

4 結語

本文對微波在食品加工中的用途存在的問題以及特殊效果進行了系統性介紹，為了進一步挖掘微波在食品加工中的應用潛力，需對其優勢和不足有更加全面的認識和把握。