食品加熱新技術(shù)

食品加熱新技術(shù)第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)

微波加熱技術(shù)

微波一般是指波長在1mm～lm范圍(其相應(yīng)的頻率為300～300000MHz)內(nèi)的電磁波。第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日

微波四大基本特性：波動(dòng)性、高頻性、熱特性和非熱特性。

熱特性：透射到生物組織內(nèi)部使偶極分子和蛋白質(zhì)的極性側(cè)鏈以極高的頻率振蕩，產(chǎn)生熱量。

非熱特性：電效應(yīng)、磁效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)等。第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日被加熱的材料對(duì)微波的反應(yīng)可以分為四種情況：

（1）穿透微波；

（2）反射微波；

（3）吸收微波；

（4）部分吸收微波。

一、微波加熱原理

微波能量轉(zhuǎn)化的方式有許多種：離子傳導(dǎo)、偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)、界面極化、核磁共振等。

微波加熱不需要外部熱源，而是向被加熱材料內(nèi)部輻射微波電磁場，推動(dòng)其偶極子（一端帶正電，另一端帶負(fù)電的分子）運(yùn)動(dòng)，分子之間相互碰撞、摩擦，使物料各部分在同一瞬間獲得熱量而升溫。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日水被微波加熱的機(jī)制：

當(dāng)電場存在條件下，水分子發(fā)生取向極化，而當(dāng)電場的方向改變時(shí)，水分子帶電方向也會(huì)改變，于是，水分子在電場中不斷旋轉(zhuǎn)。家用微波爐，在頻率2450MHz下，水分子在微波場中快速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生摩擦熱，從而產(chǎn)生足夠的熱能。

一般含有水分的物質(zhì)都能用微波來進(jìn)行加熱，快速均勻，達(dá)到很好效果。第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、微波加熱的特點(diǎn)1、微波加熱時(shí)樣品加熱均勻，溫度梯度小。2、微波對(duì)物質(zhì)具有選擇性加熱的特點(diǎn)。

3、微波加熱能迅速的控制反應(yīng)溫度。4、高溫具有一定的殺菌作用。5、微波加熱穿透能力強(qiáng)，能量利用效率高。6、微波加熱環(huán)境清潔衛(wèi)生、無污染。

第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、微波加熱設(shè)備

微波加熱設(shè)備主要由電源、微波管、連接波導(dǎo)、加熱器及冷卻系統(tǒng)等組成。

微波加熱設(shè)備根據(jù)其結(jié)構(gòu)型式，分為箱式、隧道式、平板式、曲波導(dǎo)式和直波導(dǎo)式等幾大類。第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日(一)箱式微波加熱器

結(jié)構(gòu)由諧振腔、輸入波導(dǎo)、反射板和攪拌器等組成。諧振腔為矩形空腔。若每邊長度都大于1／2λ時(shí)，從不同的方向都有波的反射。因此，被加熱物體(食品介質(zhì))在諧振腔內(nèi)各個(gè)方面都受熱。第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日(二)隧道式加熱器

隧道式加熱器也稱連續(xù)式諧振腔加熱器，可以連續(xù)加熱物料，物料通過輸送帶經(jīng)微波加熱后連續(xù)輸出。第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日四、微波加熱技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用(一)微波烹調(diào)微波烹調(diào)食品主要有兩種形式：1、家庭和食堂中自己配料烹調(diào)食品；2、公司推出微波爐方便食品。（包括常溫下流通和低溫下流通）第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日(二)微波干燥

一般干燥方法的干燥過程熱量傳遞與水分?jǐn)U散傳遞的方向相反，導(dǎo)致食品中心部位的加熱和干燥很困難。

微波加熱物料最內(nèi)層首先干燥，水分蒸發(fā)向外層遷移，熱量也是由內(nèi)部向外部傳遞，水分遷移和干燥速度均加快。第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日(三)微波解凍

一般的解凍過程，方向是由外向內(nèi)。而微波解凍是內(nèi)外一起進(jìn)行的，因此速度要比傳統(tǒng)的由外向內(nèi)進(jìn)行的解凍過程快得多。第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日(四)微波殺菌1.作用機(jī)理

(1)熱效應(yīng)：微生物細(xì)胞在微波場的作用下，其內(nèi)部分子也被極化并做高頻振蕩，產(chǎn)生熱效應(yīng)，溫度升高。

(2)非熱效應(yīng)：使微生物生化過程產(chǎn)生的粒子排列組合狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律發(fā)生改變，使微生物的生理活性物質(zhì)發(fā)生變化。

微波可應(yīng)用于肉制品、禽制品、水產(chǎn)品、果蔬、罐頭、乳制品的殺菌、滅酶和消毒。2.應(yīng)用第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日(五)微波焙烤優(yōu)點(diǎn)：

①溫度較低，時(shí)間較短，營養(yǎng)成分的損失較小。

②節(jié)省時(shí)間

③產(chǎn)品具有微小孔道，結(jié)構(gòu)蓬松。

④設(shè)備占地面積小。第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日(六)

微波膨化原理：

微波的能量到達(dá)物料深層，轉(zhuǎn)換成熱能，將物料深層水份迅速蒸發(fā)形成較高的內(nèi)部蒸汽壓力，迫使物料膨化，形成無數(shù)的微小孔道，使物料組織膨脹、疏松。第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)

過熱蒸汽應(yīng)用技術(shù)

在飽和水汽化的過程中，含有懸浮沸騰水滴的蒸汽稱為濕飽和蒸汽，不含水滴的飽和蒸汽稱為干飽和蒸汽(簡稱飽和蒸汽)，無色、透明。

過熱蒸汽是在一定的操作壓力下，繼續(xù)加熱已沸騰汽化的飽和蒸汽達(dá)到沸點(diǎn)以上的溫度、完全呈氣體狀態(tài)的水。一、過熱蒸汽定義：第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日

過熱蒸汽的溫度比相同壓力下的干飽和蒸汽溫度更高，質(zhì)量體積更大。二、過熱蒸汽的性質(zhì)

過熱蒸汽比干飽和蒸汽的水分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，同一容積內(nèi)的水分子的數(shù)量更少，可認(rèn)為是干燥狀態(tài)下的蒸汽。第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、過熱蒸汽的產(chǎn)生與設(shè)備將干飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽的設(shè)備稱為過熱器。

過熱器是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸氣加熱成相應(yīng)壓力下的過熱水蒸氣的受熱面。

過熱器按傳熱方式可分為對(duì)流式、輻射式和半輻射式；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為蛇形管式、屏式、墻式和包墻式。都由若干根并聯(lián)管組組成。管子的外徑一般為30～60毫米。第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日

對(duì)流過熱器布置在鍋爐的對(duì)流煙道中，主要依靠對(duì)流傳熱從煙氣中吸收熱量。對(duì)流過熱器：第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日四、過熱蒸汽在食品工業(yè)中的應(yīng)用(一)過熱蒸汽用于食品干燥過熱蒸汽直接與被干燥物料接觸而去除水分。優(yōu)點(diǎn)：

2．產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)異3．蒸汽用量少4．有利于保護(hù)環(huán)境5．具有滅菌消毒作用1．熱效率高，節(jié)能效果顯著第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日(二)過熱蒸汽用于食品膨化加工

大米、高粱等在200—600kPa的壓力下，玉米在600—800kPa壓力下能很好地膨化，但小麥、燕麥要在更高的壓力下才能有較好的膨化效果，而大豆等豆類則幾乎不膨化。

對(duì)于小麥等一些谷類原料，可先用飽和水蒸氣加熱，而后再用過熱水蒸汽加熱，可以在較低的工作壓力下取得較好的效果。第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日(三)過熱蒸汽用于粉粒狀原料的瞬間殺菌

過熱蒸汽與粉粒狀物料直接接觸進(jìn)行瞬時(shí)殺菌，不會(huì)使原料水分增加，并可以將品質(zhì)的劣化控制在最低的程度。（四）過熱水蒸氣的其他用途

醬油生產(chǎn)的副產(chǎn)物醬油粕，可用過熱蒸汽對(duì)其進(jìn)行脫臭和干燥。用過熱蒸汽處理米糠，能有效抑制其酸敗。第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)

水油混合油炸技術(shù)一、油炸的基本概念和方法

1、油炸的概念──油炸是將食品置于熱油中，使食品熟化和干燥的過程。

2、油炸的過程──食品置于熱油中后，其表面溫度迅速升高，水分汽化，表層干燥，然后水分汽化層向食品內(nèi)部遷移。食品表面的溫度逐步升高至油溫，食品內(nèi)部的溫度慢慢趨向100℃。影響油炸的因素：

食品原料的導(dǎo)熱系數(shù)；油的溫度；油炸的方法；食品原料的厚度。第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日

┌─>淺層油炸│油炸的方法┤┌─>按油炸壓力分為：常壓深層││油炸、真空深層油炸└─>深層油炸┤│└─>按油是否與水混合：純油油炸、水油混合油炸3、油炸的方法第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日1、加熱對(duì)油的影響

（1）油被氧化生成羰基化合物、羥基酸、酮基酸和環(huán)氧酸。

（2）油分子聚合生成環(huán)狀化合物和高分子量的聚合物。

（3）脂溶性維生素的氧化。二、油炸對(duì)食品的影響

2、加熱對(duì)油炸食品的影響

炸用油的品質(zhì)；

油的使用時(shí)間及其熱穩(wěn)定性；

油炸溫度和油炸時(shí)間；

食品的大小和表面特性；

油炸后的處理。

第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日3、油炸的持油率油炸食品的持油率油炸食品持油率（％）油炸食品持油率（％）油炸堅(jiān)果6快餐食品20～40油炸土豆片40蔬菜類33～38炸面圈20～25方便冷藏食品10～15第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、油炸用油

檢驗(yàn)指標(biāo)：色澤、香味、游離脂肪酸、過氧化值、碘價(jià)、發(fā)煙點(diǎn)和熱穩(wěn)定性等。

使用后檢驗(yàn)指標(biāo)：色澤、游離脂肪酸、碘價(jià)、發(fā)煙點(diǎn)、三酰甘油脂和微量元素等。第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日傳統(tǒng)的油炸工藝缺點(diǎn)：

(1)高油溫對(duì)食品中的營養(yǎng)成分會(huì)造成破壞。

(2)油在高溫下持續(xù)時(shí)間過長顏色變黑會(huì)產(chǎn)生有害化學(xué)成分。

(3)殘?jiān)L時(shí)間接觸高溫油會(huì)枯焦，也會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。

(4)高溫下長時(shí)間反復(fù)煎炸食品的油會(huì)生成多種含有毒性的油脂聚合物。第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日四、水油混合式深層油炸原理

水油混合式深層油炸工藝是指在同一敞口容器中加入油和水，相對(duì)密度小的油占據(jù)容器的上半部，相對(duì)密度大的水則占據(jù)容器的下半部，將電熱管水平安置在容器的油層中，油炸時(shí)食品處在油層中。

炸制食品時(shí)產(chǎn)生的食物殘?jiān)鼜母邷赜蛯勇湎?，積存于底部溫度較低的水層中，同時(shí)殘?jiān)兴挠徒?jīng)過水層分離后又返回油層，落入水中的殘?jiān)梢噪S水排出。第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日五、水油混合式油炸設(shè)備1、傳統(tǒng)油炸技術(shù)與設(shè)備第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日2、間歇式水油混合式油炸設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)：

（1）炸用油油面高出加熱器上方約60mm；

（2）加熱器上方油層溫度保持在180～230℃之間，并通過溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)準(zhǔn)確顯示其最高溫度；

（3）加熱器被設(shè)計(jì)僅在上表面240度圓周上發(fā)熱，所產(chǎn)生的熱量就能有效地被油炸層所吸收；

（4）油水分界面的溫度自動(dòng)控制在55℃以下。無煙型多功能水油混合式油炸裝置結(jié)構(gòu)圖1.箱體2.操作系統(tǒng)3.鍋蓋4.蒸籠5.濾網(wǎng)6.冷卻循環(huán)氣筒7.排油煙管8.溫控?cái)?shù)顯系統(tǒng)9.油位顯示儀10.油炸鍋11.電氣控制系統(tǒng)12.放油閥13.冷卻裝置14.蒸煮鍋15.排油煙孔16.加熱器17.排污閥18.脫排油煙裝置第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日工藝特點(diǎn)：限位控制

分區(qū)控溫

自動(dòng)過濾

自我潔凈工藝優(yōu)點(diǎn)：

油始終保持新鮮狀態(tài)，炸出的食品色香味俱佳，外形漂亮,營養(yǎng)損失小。沒有與食物殘?jiān)黄饋G棄的油，浪費(fèi)小，成本低。無油脂的嚴(yán)重氧化變質(zhì)的現(xiàn)象。第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日3、連續(xù)深層油炸設(shè)備圖5-3連續(xù)深層油炸設(shè)備(1)油炸機(jī)(2)成型機(jī)1.出自成型機(jī)的食品生坯2.油炸機(jī)入口3.潛油網(wǎng)帶4.炸貨輸送帶5.油炸機(jī)出口6.機(jī)體7.生坯輸送帶

連續(xù)式油水混合油炸設(shè)備由一條恒溫油槽中的不銹鋼網(wǎng)格傳送帶構(gòu)成。食品被緩慢地定量送入油中,下沉到浸泡在油中的傳送帶上,食品在炸熱和炸熟時(shí)呈懸浮狀,則被壓在另一條傳送帶下,食品卸下端采用傾斜傳送帶使多余的油流回油槽中。第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)

真空低溫油炸技術(shù)一、真空低溫油炸

真空低溫油炸是利用在減壓的條件下，食品中水分的汽化溫度降低，能在短時(shí)間內(nèi)迅速脫水，實(shí)現(xiàn)在低溫條件下對(duì)食品的油炸。二、真空低溫油炸的特點(diǎn)

１、溫度低，營養(yǎng)損失少。

２、水分蒸發(fā)快，干燥時(shí)間短。

３、對(duì)食品具有膨化效果。

４、油脂的劣變速度慢，油耗少，產(chǎn)品耐貯藏。第三十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、影響真空油炸過程的因素（1）溫度：100