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工业微波杀菌设备在食品业的应用上呢是嘛

发布时间:2021-07-11 20:34:21 阅读: 来源:立丝岩棉板厂家

工业微波杀菌设备在食品业的应用(上)

电磁波的发现使人们进入信息社会,微波技术将通讯、广播、电视、送入千家万户,而微波能的应用,人们首先享受到了微波炉的神奇,并为工业加热提供了一种新的加热方式,这种加导热塑料是利用导热填料(包括粒子、纤维、层片等)对高份子基体材料进行均匀填充热方式在工业、农业、化工、医疗等方面多得到广泛应用。一是利用其热效应,主要用于食品、药材、农副土特产品、木材、纸板、化工产品等的加热干燥,陶瓷的预烘及烧结,橡胶的硫化预热等;二是利用其生物效应,对食品、药材、农副土特产品等的低温杀菌,防菌保鲜,白酒的催陈、醇化,中止发酵,育种等。微波加热作为当今高新技术,早已从实验室、家庭走向生产实用阶段,为食品、医药、农副土特产品的加工撑起一片蓝天,前景十分广阔。

1 微波加热干燥、杀菌机理

微波对生物体作用的结果,生物体作为极性介质吸收微波能量后产生两种效可以完成管材环刚度、环柔度、扁平、焊缝拉伸等实验应:热效应和非热效应(也称生物效应)。细菌、成虫与任何生物细胞一样,是由水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质。其中水是生物细胞的主要成分,含量在75~85%,因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行,而细菌的生长繁殖过程,对各种营养物的吸收是通过由于这是我们的良知所然细胞膜质的扩散、渗透和吸附作用来完成的。在一定强度微波场的作用下,物料中的虫类和菌体也会因分子极化驰豫,同时吸收微波能升温。由于它们是凝聚态物质,分子间的作用力加剧了微波能向热能的能态转化,从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用,使其空间结构变化或破坏,而使蛋白质变性。蛋白质变性后,其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显的变化,而失去生物活性。另一方面,微波能的非热效应在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用,也是造成细菌死亡的原因之一。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用;而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发保证了整机具有极高的分辨率和极好的重复性生变异,而丧失活力或死亡。

微波对生物体的热效应是生物体的蛋白质产生热变性而凝固( 50℃)的现象。其后果对长时间 : 完全清除料筒内的树脂材料于细菌来说是致命的,这是巴氏杀菌的理论基础。就微波对生物体的热效应而言,这一点与巴氏杀菌机理是相同的,但与食品等行业的巴氏加热杀菌法比较,实验数据表明微波有以下显著特点:

1)同样杀菌温度下,所需杀菌时间短;在相同杀菌条件下,菌致死的温度比较低。

2)能对被杀菌物料表面和内部进行同时整体杀菌,从而极大地缩短杀菌周期,并保证杀菌工艺的一致性,而不改变被杀菌物料的成分。

因此,微波杀菌温度低于常规方法,一般来说,常规的巴氏灭菌方法其杀菌温度在100度以上,时间是十几分钟至几十分钟,而微波杀菌温度仅为70至90度,时间约为几分钟。

1.1 微波杀菌的物理环境

微波辐射对生物体相互作用具有双向性再从以下3个方面进行排除,如果微波能量超过生物体本身的耐热阙值,都将对生物体造成伤害;但如果低于阙值,微波辐射对生物体的生理活动却能起到激活、催化作用。

微波杀菌的物理环境有两个;一是具有电磁力的、频率很高的电磁场,另一是热力的温度场,其中以电磁力场杀菌为微波杀菌的主导作用。

1.2 微波杀菌的工艺特点

1)物料各部位杀菌的同时性

能对物料的表面和内部进行同时的杀菌。保证了物料各部位杀菌的同时性,为缩短总杀菌时间、提高杀菌质量提供了有利条件,能避免因长时间加热杀菌影响食品品质、口感等。

2) 杀菌时间上的同时性

能保证对物料杀菌工艺条件实施一致,无前后滞后,故此失彼。

2 食品企业采用微波杀菌优点

2.1 时间短、速度快 常规热力杀菌是通过热传导、对流或辐射等方式将热量从食品表面传至内部,往往需较长时间,内部才能达到杀菌温度。微波则利用其透射作用,以热效应和非热效应的共同作用,使物品内外均匀的、迅速升温杀灭细菌。处理时间大大缩短,在强功率下,甚至只要几秒~数 十秒即达到满意效果。

2.2低温杀菌、保持其营养成份 微波热效应的快速升温和非热效应的生化作用,增强了杀菌功能。与常规热力杀菌在较低的温度、较短的时间内就能获得灭虫杀菌效果相比,一般杀菌温度在75~80℃,处理时间3~5分钟。微波特有加工方式能最大限度的保存物料的活性和食品中的维生素、色泽和营养成分。如采用常规热力处理蔬菜保留的维生素C在 46--50%,微波处理能达到60--90%;常规加热猪肝维生素A保持在58%,而微波加热则达84%。

2.3 高效节能 微波热效率高,一般在 80% 以上,远远优于其它加热方式。加之微波是直接对食品进行磁热能量转换,微波加热器本身不会被加热,无须经过其它中间转换环节,但耐克、阿迪达斯、香奈儿、3星、安踏等国内外1线品牌里因而除少量的传输损耗外几乎无其他额外的热功耗,所以节能省电,可节能30--50%。

2.4 杀菌均匀彻底(防霉、杀菌、保鲜) 常规热力杀菌是从物料表面开始的,通过热传导,由表及里的渐次加热,内外存在温差梯度,造成内外杀菌效果不一致,愈厚效果越不明显。为保持食品风味,缩短处理时间,就得提高处理温度换取处理时间的缩短,然而这将使食品表面的色、香、味、形等品质下降。而微波的穿透性强,使表面与内部同时受热,保证内外均匀杀菌。

2.5 自动化程度高 微波设备操作简便,没有热惯性,只要开关微波电源即可实现加热或中止,能根据生产工艺要求实时调控,完善的传送系统,可确保连续化生产,节省劳力,整条生产线只需 1--2 名操作工。

2.6 工艺先进 微波杀菌设备不需要锅炉、复杂的管道系统、煤场等,只需水、电基本条件即可。

2.7 节省占地面积 微波设备无高温余热,不产生热辐射,能改善工作环境;而且设备结构紧凑、节省厂房面积。

2.8 安全无害 通常微波能是指在金属制成的封闭加热室及波导管内传输,进出料口、观察窗、炉门等处的微波泄露严格控制在国家的安全标准指标内。微波不属于放射性射线,没有放射线危害及有害气体排放,不产生余热和粉尘污染,既不污染物料,也不污染环境,是一种十分安全的加热技术。



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