第四章 食品加热新技术

食品工程高新技术

第四章 食品加热新技术

食品工程高新技术

第一节 微波加热技术微波一般是指波长在1mm~lm范围(其相 应的频率为300~300000MHz)内的电磁波。

食品工程高新技术

微波四大基本特性：波动性、高频性、热 特性和非热特性。 热特性：透射到生物组织内部使偶极分子和 蛋白质的极性侧链以极高的频率振荡，产生热量。 非热特性：电效应、磁效应及化学效应等。

食品工程高新技术

一、微波加热原理被加热的材料对微波的反应可以分为四种情况： (1)穿透微波； (2)反射微波； (3)吸收微波； (4)部分吸收微波。 微波能量转化的方式有许多种：离子传导、 偶极子转动、界面极化、核磁共振等。微波加热不需要外部热源，而是向被加热材料 内部辐射微波电磁场，推动其偶极子(一端带正电， 另一端带负电的分子)运动，分子之间相互碰撞、 摩擦，使物料各部分在同一瞬间获得热量而升温。

食品工程高新技术

水被微波加热的机制： 当电场存在条件下，水分子发生取向极化， 而当电场的方向改变时，水分子带电方向也会改 变，于是，水分子在电场中不断旋转。家用微波 炉，在频率2450MHz下，水分子在微波场中快速 旋转而产生摩擦热，从而产生足够的热能。 一般含有水分的物质都能用微波来进行加热， 快速均匀，达到很好效果。

食品工程高新技术

二、微波加热的特点1、微波加热时样品加热均匀，温度梯度小。 2、微波对物质具有选择性加热的特点。 3、微波加热能迅速的控制反应温度。 4、高温具有一定的杀菌作用。 5、微波加热穿透能力强，能量利用效率高。 6、微波加热环境清洁卫生、无污染。

食品工程高新技术

三、微波加热设备微波加热设备主要由电源、微波管、连接波 导、加热器及冷却系统等组成。

微波加热设备根据其结构型式，分为箱式、 隧道式、平板式、曲波导式和直波导式等几大类。

食品工程高新技术

(一)箱式微波加热器结构由谐振腔、输入波导、反射 板和搅拌器等组成。谐振腔为矩形空 腔。若每边长度都大于1/2λ时，从 不同的方向都有波的反射。因此，被 加热物体(食品介质)在谐振腔内各个 方面都受热。

食品工程高新技术

(二)隧道式加热器隧道式加热器也称连 续式谐振腔加热器，可以 连续加热物料，物料通过 输送带经微波加热后连续 输出。

食品工程高新技术

四、微波加热技术在食品工业中的应用(一)微波烹调

微波烹调食品主要有两种形式： 1、家庭和食堂中自己配料烹调食品； (包括常温下流通和低温下流通) 2、公司推出微波炉方便食品。

食品工程高新技术

(二)微波干燥一般干燥方法的干燥过程热量传递与水分扩散传 递的方向相反，导致食品中心部位的加热和干燥很困 难。微波加热物料最内层首先干燥，水分蒸发向外层迁移，热量也是由内部向外部传递，水

分迁移和干燥速度 均加快。

食品工程高新技术

(三)微波解冻一般的解冻过程，方向是由外向内。而微波解 冻是内外一起进行的，因此速度要比传统的由外向 内进行的解冻过程快得多。

食品工程高新技术

(四)微波杀菌1.作用机理 (1)热效应：微生物细胞在微波场的作用下， 其内部分子也被极化并做高频振荡，产生热效应， 温度升高。 (2)非热效应：使微生物生化过程产生的粒子 排列组合状态和运动规律发生改变，使微生物的 生理活性物质发生变化。 2.应用 微波可应用于肉制品、禽制品、水产品、果 蔬、罐头、乳制品的杀菌、灭酶和消毒。

食品工程高新技术

(五)微波焙烤优点： ①温度较低，时间较短，营养成分的损失较小。 ②节省时间 ③产品具有微小孔道，结构蓬松。 ④设备占地面积小。

食品工程高新技术

(六) 微波膨化原理： 微波的能量到达物料深层，转换成热能，将物 料深层水份迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压力，迫 使物料膨化，形成无数的微小孔道，使物料组织膨 胀、疏松。

食品工程高新技术

第二节 过热蒸汽应用技术在饱和水汽化的过程中，含有悬浮沸腾水滴 的蒸汽称为湿饱和蒸汽，不含水滴的饱和蒸汽称 为干饱和蒸汽(简称饱和蒸汽),无色、透明。一、过热蒸汽定义： 过热蒸汽是在一定的 操作压力下，继续加热已 沸腾汽化的饱和蒸汽达到 沸点以上的温度、完全呈 气体状态的水。