微波技术在食品加工中的应用与发展

微波技术在食品加工中的应用与发展

洪梅玲 ,凌笑笑 ,唐朋

新疆昌吉回族自治州产品质量检验所 新疆 昌吉市  831100

摘要：食品的传统杀菌方式，多数都可以依托于高温干燥、烫漂、巴氏灭菌、冷冻以及防腐剂等常规技术进行精细化的管理。但是这些设备本身的结构较为庞大，处理时间较长，灭菌效果不佳，同时也并不会高效的达到自动化的生产机制。同时多数也会影响食品本来的风味以及营养成分的发挥。而微波杀菌的方式方法本身就可以让食品之中的微生物，都会受到微波热效应以及非热效应之间的共同作用，让其内部的蛋白质以及生理活动的物质产生变异而导致微生物的成长出现抵触，以达到食品杀菌保鲜的效果。

关键词：微波技术；杀菌；加热；食品加工

引言：

当前所提及的微波杀菌主要涵盖了热效应的基础理论以及非热效应的基础理论。热效应的理论中提出微波本身有着明显的高频特点，当其在介质之中穿透的情况下，物质之中的水分、蛋白质以及核酸等极性分子必然会受到交变电场的作用而取向运动，相互的交流摩擦而产生热量的效果。从而导致温度出现升高的趋势，让微生物之中的蛋白质、核酸分子改性失活，继而达到杀菌的效果。非热效应的基础理论主要有细胞膜离子通道模型以及蛋白质变性的模型结构。

一、脉冲微波杀菌技术研究现状

传统微波杀菌技术的连续性的微波处理食品，主要是依托于微波的热效应结果。而脉冲微波杀菌主要是结合非热效应进行工作落实，这是生物电磁学之中的一个新兴的研究结构和内容。脉冲杀菌技术可以有效地利用较低的温度、低升温模式进行食品的杀菌操作机制，这也是其他的杀菌方式所不具备的操作优势，有着较为广泛的研究及应用前景。

截至目前这种脉冲微波的杀菌方式主要有两种：

一是脉冲电场产生肺热生物效应的机理主要是因为细胞膜在脉冲电场的直观作用下，在气脂层结构上形成孔洞，产生“电穿孔”，令细胞膜的结构出现异常。在低强场情况结构下，电穿孔效应是可逆并且可以实现自我修复的。但是在高强场作用下，这种破坏效果则是不可逆的。

二是脉冲微波作用结构下在细胞膜上将在原有静电位的基础上产生跨膜电位，这种结构的出现必然会让结构中的大分子受到影响，在跨膜电位的作用下，大分子就会出现构型变化，导致结构功能出现转化。

为此我们依托微波技术的加热以及杀菌的基础原理以及实际特点，对微波技术在食品加工之中的应用现状和发展前景进行明确，以求推动微波技术的广泛应用。

二、微波杀菌技术在食品工业中的应用

在相关的论述之中认为微波对于细菌的生物反应是因为微波电场的转化让细胞膜出现断裂形态的电子分布，从而直接影响细胞周围的电子以及离子浓度出现变化，继而转化细胞膜的通透性效果，细菌也因为这种原因不能实现正常的代谢转化，细菌结构功能出现紊乱的效果，生长发育受限。而在后一种理论中认为，微生物本身结构中的蛋白质、核酸物质以及水等极性分子在高频次、强电场的微波环境之中会因为微波的极性效果转化而引起蛋白质分子团结构的旋转或是振动效果，让其中的蛋白质的分子出现变性的情况，继而实现杀菌效果。

1、微波杀菌设备及设计

微波杀菌之所以较为有效，就是因为设备的特殊性。主要是直流电源、磁控管、加热器、控制器以及冷却系统等内容构成，消杀工作的实现主要是依托于驻波场谐振控制加热器所实现的。微波加热杀菌主要通过不同形式的结构进行工作落实，这些设备因为自身结构的差异，所呈现的效果也有不同。在工业生产、日常经营等都有着不同的设备消杀结构。圆柱腔式微波食品机械作为使用最为广泛的设备，其功能、效率、可靠性都相对较高，达到的非热效应杀菌效果也最为明显。

2、 影响微波杀菌效果的因素

在当前的结构中影响微波杀菌效果的条件主要有两个方面：

一是食品的介电性质对于杀菌效果所产生的直观影响。这种性质的出现本身对于微波杀菌的设备有着直观的影响。食品的介电性质与食品各个结构之间的成分状态有着密切的联系。其中最为主要的就是食品中的水分含量以及反应状态。水分子作为极性分子，含量越大，介电损耗也就越高，所产生的微波吸收效果也相对较强，杀菌效果越好。另外物料的密度也会导致介质出现损害。

二是微波的功率、处理时间以及温度的变化影响。微波杀菌的形式结合食品介质的性质对杀菌所需要的各项参数信息进行明确，但是这些因素的研究分析还需要进一步的深化。

3、展望

微波杀菌技术的出现与传统食品杀菌方式之间有着较为明显的优势，适用范围较为广泛，是一种新型的技术手段。依托微博实现食品杀菌，本身优势明显，可以实现全面的研究和分析。因为脉冲微波杀菌主要是依托于非热效应所实现的，在后期的研究中进一步的探究脉冲微波低温杀菌就显得尤为必要。这种技术的研究也必然为食品加工业带来新的生机。

三、微波在食品加工与分离方面的作用

微波分离技术的出现主要是依托于植物的成分提取以及食品添加剂的制备，进行优化操作执行。微波萃取在国外发展逐渐的加快，已经在很多方面得到了应用，同时也申请了多项专利信息。利用微波提取天然色素的研究分析判断可知，在微波作用的影响下，用水提取的天然色素，相较于传统的方式来说提取性较高，节约时间、降低能耗，各种工艺也便于控制管理，也有利于工业化的生产管理。微波萃取在制备果胶、高黏度壳聚糖以及植物香精油等方面都有了系统的研究判断，同时在现有生产中得到广泛使用。

另外，微波技术的出现实现了各类发酵物质、食品添加剂的合成，也可以用来更好地实现食品性能的控制管理。微波技术在食品加工之中的应用前景结构上依托于高新技术转化传统食品工业，为食品工业发掘一条新的路径。微博可以在食品工业中的应用是未来社会发展的实际需求，当前国内外发展已经成为一种极有前途的新兴技术手段。通过微波工业以及食品工业技术人员之间的密切配合，全面完善理论开发，实现新设备的构建，形成微波食品加工工艺的结构，微波技术在食品加工之中的研究逐渐的广泛。食品加工效率、安全等方面都会实现全线提升。

总结

在科学技术高速发展的当下，在后期的创新发展和技术改革的支持下，微波视频也会以一种较为便捷的方式转化为视频的主流结构内容。在微波技术的进一步创新细化，食品工作人员的不断创新探索，食品微波水平也会逐渐的提升。

参考文献：

[1]徐嘉,邢荣平,焦建伟,等.微波技术在杂粮食品加工中的应用[J].农业开发与装备,2019(11):156,162.

[2]尤文辉,杨科威,刘坤.微波加热技术在冶金工艺中的应用发展作用[J].中国金属通报,2019(8):179-180.

[3]张桂红,李翠翠.微波在食品加工中应用的原理和特点[J].现代食品,2020,3(5):24-25.