微波在食品加工中应用的问题和特殊效果

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（唐山市食品药品综合检验检测中心，河北唐山 063000）

微波技术在食品加热、干燥以及焙烤、杀菌等方面的处理加工发挥着很大的作用，要看到微波技术对食品加工做出了巨大贡献，也要看到它在应用于食品加工过程当中存在的各种问题，必须要对其应用问题和应用效果有全面正确的认识，才能够更好的在食品加工业中应用微波。

1 微波在食品加工中的应用

微波在食品加工过程中主要应用于3个方面。①微波膨化。微波膨化主要是通过微波内部加热的特性，被加热食物内部受热升温从而产生大量蒸汽，当加热时大量的蒸汽向外冲出，食物整体形成无数微型孔道，从而使食物变得膨胀疏松。微波膨化可以应用于爆米花膨化、干燥蛋黄粉以及面条干燥等食物加工中，应用效果良好。②微波烘焙。微波烘焙主要是通过电磁波使能量传递到食物内部，这种方式较传统的加热方法更具有穿透力且节能高效，因此在食品烘焙加工中得到了广泛的应用[1]。微波烘焙可以用于食品干燥加工，如微波无油方便面，与传统的油炸方便面相比，更好地保留面条色香味以及营养成分，保质期也比较长。利用微波烘焙来烘烤蛋糕和面包，既可以缩短加工时间，又可以使其品质得到改善，营养价值也相对传统的加工方式更高。不过微波烘焙面包等食物时，因为表面温度较低，难以形成烤制食物表面的金黄色泽，这也是目前相关领域在持续探究的问题。③微波杀菌。微波杀菌主要是基于非热生化效应以及热效应，微波作用于食品中，可以使食品的表面和内部吸收微波能，在温度升高后可以使蛋白质以及核酸等分子失去原有的生物活性，使菌体无法继续进行繁殖，起到杀菌的作用[2]。微波可以应用于各种水果肉类蔬菜制品等种类丰富的食品的杀菌中，在这方面的应用潜力还有待进一步挖掘。④微波干燥。在食品加工过程中，应用干燥技术能防止微生物在食品内部繁殖，有利于延长食物的保质期，可以通过干燥来降低食物的重量，减少体积，方便储存，减少运输费用。因为食品的形状和种类不同，内部性质也不同，所以其干燥过程对于设备的性能以及结构等提出了不同的要求。

2 微波应用于食品加工存在的问题及应对方法

微波在食品加工应用中最突出的问题是加热不均匀。在20世纪70年代初期，微波加热不均匀的问题使刚刚兴起的微波食品加工行业受到了很大的冲击，一度从发展热潮期跌入谷底。后来伴随着人们认识的不断更新，微波炉在家家户户得到了普及，微波技术又开始在食品工业中兴起。

2.1 微波加热不均匀的原因分析

造成微波加热不均匀的原因主要有几个方面。①电厂棱角效应，也称作尖角集中性。因为微波是一种电波，所以微波电场也是存在尖角集中性，而尖角集中性正是导致微波加热不均匀的一个重要原因[3]。②食品的种类丰富，形状大小千差万别，正是由于形状大小的复杂性，在利用微波加热时，电场会朝向有角的地方集中，使食物部分受热较大，升温比较快，因此使用微波炉加热时，由于食物的各个部分不均匀，容易发生部分烤焦的情况。受热比较集中的地方被称作热点，相关人员对此也展开了大量的研究。

2.2 微波加热不均匀的应对方法

外表形状比较复杂的食品因为受折射以及吸收穿透的因素的影响，借助电磁理论来计算热点是无法完成的，因此开始用实验方法来对微波热点进行测定。从微波加热的特点看，要想完全避免加热不均匀的问题是不可能的，但是可以采取一些方式来尽量的克服[4]。①采用间歇辐射方式，使微波热点集中的热量能够向四周进行扩散，从而得热点部分的温度上升，能够人为地控制在不影响食物质量的范围以内。②可以将微波和热风以及远红外等加热方式组合在一起，开发新的微波炉电器，从而使它的性能得到优化。③在了解被加热体的电容特性的基础上，合理地设计加热设备使设备加热程序能够得到更好的控制。④为了有效的克服热点的不良影响，人们对容器和食品都进行了处理，如尽可能的选用大小适当的圆角以及环状容器，而对于那些外表形状比较复杂的尖角食品则进行整形处理。除此以外，还可以把食品切割成小块使热点分散，使物料受热温度更加均匀。⑤因为微波加热的升热速度较快，如果不加外力干预而任凭微波自然传热，各部分很难受热均匀。流体的食品可以采用搅拌的方式，固体食品可以通过翻转等方式来使受热更加均匀；冷冻食品的加热要在解冻后进行。

3 微波应用于食品加工的特殊效果

在食品加工中，微波应用广泛并得到了高度重视，它除了加热块杀菌等优势以外，对于食品加工还有一些特殊的效果。

3.1 对食品品质的影响

微波炉在家庭生活中的应用十分常见，各种烹饪方式，如煮、蒸、烧等都可以用到微波炉，而微波炉具有加热比较快，成本比较低以及便捷简单等优点，对于食品品质也有着良好的保护作用。①微波是内外同时加热的，所以通过微波炉烤制出的食品的风味相比其他的一些烤制方式更佳。例如再加上一些有汤汁的食品时，采用微波加工可以使菜品保持其原有形态，不会破坏菜的品相，此外，利用微波处理过的鸡肉，肉和骨头更加容易分离，利用微波干燥的面条口感更好，这些是微波处理食品的一些特殊效果。②利用微波炉来加热淀粉类的食品，比如馒头、面包等，在刚出炉的时候比较软，口感比较好，但如果等一会儿再吃就会发现变得比较硬，口感也不好。这是因为微波加热使得馒头、面包当中与淀粉结合的结合水游离出来，使整个食品组织被软化，但取出放置后，因为自由水导致蒸发加大，食品组织就会因为失水而硬化[5]。③利用微波对食品进行加热，由于加热的时间比较短，能够保证食物的色香味被极大的保留，尤其是在食品解冻以及干燥方面，微波炉都显示出了突出优势。利用微波来干燥水果片，也有其他的加热方式，例如热风加热方法所不能达到的效果。

3.2 特殊加热及杀菌效果

微波杀菌作用得到一致的认同，但是相关研究领域对于微波杀菌的机理却存在着争议。一种说法认为微波是利用电离作用来杀菌的，而另外一种说法则认为微波的热效应使得食品产生化学反应以及杀死细菌。目前并没有实验结果能够证明微波能够排除热效应，而在低温环境下达到灭菌效果。之所以说微波杀菌有比较多的优势，是因为它的特殊加热效果，微波可以选择加热、吸收效率比较高，同时热损失比较小，加热时间比较短，操作也比较简单，不用添加热水等等。

4 结语

本文对微波在食品加工中的用途存在的问题以及特殊效果进行了系统性介绍，为了进一步挖掘微波在食品加工中的应用潜力，需对其优势和不足有更加全面的认识和把握。