隨著微波技術(shù)在生產(chǎn)加工行業(yè)的應(yīng)用日益成熟，食品工業(yè)利用微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，在微波提取、微波干燥、微波殺菌、微波膨化和微波滅酶保鮮等方面的應(yīng)用取得了快速發(fā)展。微波加熱的原理是微波是頻率在300兆赫到300千兆赫之間的電磁波。加熱介質(zhì)中的水分子是極性分子。在快速變化的高頻電磁場(chǎng)的作用下，它們的極性取向隨著外部電場(chǎng)的變化而變化，導(dǎo)致分子運(yùn)動(dòng)和相互摩擦效應(yīng)。此時(shí)，微波場(chǎng)的場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化是介質(zhì)中的熱能，它使物料溫度升高，產(chǎn)生一系列的物理和化學(xué)過(guò)程，如加熱和膨化，達(dá)到微波加熱的目的。單位體積介質(zhì)吸收微波功率p=2πfεE2tanδ，其中f是微波頻率(工業(yè)加熱通常使用915MHz和2450 MHz)，e是電場(chǎng)強(qiáng)度，ε是介電常數(shù)，tanδ是介電損耗。

　　微波加熱的特點(diǎn)：

　　1、快速加熱

　　常規(guī)加熱屬于外部加熱，而微波加熱屬于整體加熱。微波是將被加熱的材料本身變成一個(gè)加熱元件，沒(méi)有熱傳導(dǎo)過(guò)程，即使是導(dǎo)熱性差的材料也能在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到加熱溫度。

　　2、加熱均勻

　　常規(guī)加熱將熱量從表面?zhèn)鬟f到內(nèi)部，但為了提高加熱速度，需要提高外部溫度，這導(dǎo)致熱梯度過(guò)大，容易出現(xiàn)內(nèi)部形成外部焦炭的現(xiàn)象。不管它是什么形狀，微波都能均勻穿透產(chǎn)生熱能，加熱均勻性好。

　　3、節(jié)能高效

　　玻璃、聚乙烯等。很少吸收微波，而金屬反射微波。這些物質(zhì)不能被微波加熱。微波加熱時(shí)，被加熱的材料一般放在金屬制成的加熱室內(nèi)，電磁波不會(huì)泄漏，只能被被加熱的物體吸收，加熱室內(nèi)的空氣和相應(yīng)的容器不被加熱，熱效率高，節(jié)能，比遠(yuǎn)紅外節(jié)能30%以上。

　　4、防霉、殺菌和保鮮

　　微波熱效應(yīng)和生物效應(yīng)能在較低溫度下快速殺蟲(chóng)殺菌，最大限度地保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分和原有色澤，保持食品的色澤、香味、口感和形狀。

　　5.技術(shù)先進(jìn)，易于控制，操作簡(jiǎn)單

　　微波加熱不需要預(yù)熱和熱慣性。只有通過(guò)控制微波功率才能立即加熱和終止。采用人機(jī)界面和PLC自動(dòng)控制，一鍵設(shè)定，系統(tǒng)全自動(dòng)。

　　微波技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

　　1.食品的微波干燥

　　如果通過(guò)微波加熱將蔬菜干燥成含水量低于20%的“干燥蔬菜”，其效率比傳統(tǒng)方法高十倍以上。該方法不僅適用于蔬菜的干燥，也適用于海藻、卡拉膠、瓊脂、年糕和甲魚(yú)果凍食品的干燥。在顯微鏡下觀察微波干燥的蔬菜，可以發(fā)現(xiàn)蔬菜的組織僅比凍干產(chǎn)品更接近新鮮蔬菜，但干燥時(shí)間比凍干短。微波還可以最終干燥油炸產(chǎn)品，不僅節(jié)省了油，而且獲得了低含油量的清淡可口的食品。

　　2.食品的微波膨脹

　　在微波加熱過(guò)程中，材料的除濕和傳熱方向、傳熱方向和蒸氣壓傳遞方向是一致的，即從材料內(nèi)部到表面。這一特性有利于材料中蒸汽的產(chǎn)生和積累。微波加熱速度快，物料中氣體的溫度急劇上升，內(nèi)部蒸汽的形成速率高于蒸汽的遷移速率，物料具有蒸汽壓梯度。當(dāng)壓力超過(guò)纖維結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的承載能力時(shí)，材料可以通過(guò)該壓力膨脹。

　　3、食品微波殺菌、防霉

　　微波殺菌是電子熱效應(yīng)和生物效應(yīng)雙重作用的結(jié)果

　　根據(jù)食品研究，食品中常見(jiàn)的酶對(duì)微波很敏感。微波加熱快速而均勻，使材料迅速升溫。此外，它還伴隨著磁場(chǎng)的作用，使酶在短時(shí)間內(nèi)失去活性。因此，它可以使茶葉、玫瑰、金銀花和其他農(nóng)產(chǎn)品中的酶失活。失活速度快，效果顯著。

　　5.食品的微波真空干燥

　　在真空狀態(tài)下，當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，微波可以處理會(huì)變質(zhì)或降解的材料。因此，它能極大地保持營(yíng)養(yǎng)成分、顏色、香味等。熱敏食品。

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