一、食品微波干燥的基本原理
微波干燥是微波技术在食品加工中的一项重要应用,其主要是利用微波的加热作用使体系温度升高,从而引起水分子蒸发而实现干燥。微波干燥也分为微波常压干燥和微波真空干燥两大类,今天着重讲述的是微波常压干燥。
微波常压干燥就是在常压下通过微波加热而实现干燥的方法,与其他干燥方法相比,微波干燥具有一下特点:
1、干燥速度快、干燥时间短。微波干燥基本不存在内部传热现象,所以干燥速度极快,一般只需要常规干燥法1/10~1/100的时间。
2、食品加热均匀,产品质量好。微波加热干燥时,食品内部及表面同时吸收微波而发热,避免了传统方法由外向内形成的温度梯度导致无聊表面的硬化和内外干燥不均匀的现象,因而制品的外观比较好。
3、干燥过程产品品质变化小。由于干燥时间短,可以保持食品的特色、香味,营养食品的成分损失较小。
4、容易控制和调节。与常规加热发需要较长时间才能达到所要求的温度不同,微波加热可迅速达到所要求的温度。而且微波加热的功率、温度等都可在一定范围内随意调节,自动化程度高。
5、加热过程具有自动平衡能力。当频率和电场强度一定时,物料在干燥过程中微波功率的吸收主要取决于物料的介质损耗。不同物质的介质损耗不同,如水的介质损耗比干物质的大,故吸收能量多,水分蒸发快。因而,微波不会集中在已干的物质部分,这就避免了已干物质因过热而被烧焦,具有自动平衡的能力。
6、热效率高。微波遇到金属会反射,遇空气、玻璃、塑料薄膜等则通过而不被吸收,因此也不产生热量,股热损耗较小,热效率高达80%。
7、设备占地少。微波加热设备的体积比传统方法所用设备也小得多。
当然,微波干燥也有缺点,比如说,耗电量较大,干燥成本较高。为此,可以采用热风干燥与微波干燥相结合的方法,以降低干燥费用。
具体操作是,先用热风干燥方法将食品的含水量干燥到30%左右,再用微波干燥法完成***后的干燥过程。如此即可使干燥时间比单纯用热风干燥缩短3/4,又可使能耗比单纯是用微波干燥减少3/4。另外,微波加热时,热量易向角及边外集中,产生所谓的尖角效应,也是其主要缺点。
众所周知,微波可使被加热物质内外同时加热,但在实际应用中,由于物体周边流动空气的影响,外表面散热较为容易,使得物体内部温度往往高于外表面,而在热风系统中,物体加热时从外向内性热的传导,故外表面温度往往远远高于内表面。可以设想,若将两种加热方法结合在一起,可有以下几点好处:
1、可真实实现内外同时加热
2、环境温度上升加大系统抽湿能力,避免水蒸气在加热器内部凝结
3、由于微波设备一次性投资高于常规设备,合理地分配两者之间比例,可降低系统造价,起事半功倍效果。
4、发挥各自的工艺优势。
国外的许多食品干燥项目采用此技术。日本有家公司采用了一种微波膨化干燥蛋黄粉设备使用16只2450MHz、5kW的磁控管,总输出功率为90kW,其方法是先将蛋黄酱料涂布在传送带上,用远红外预热到80℃,然后用微波加热,膨化至3~5cm厚,再急速冷却到40℃,切碎后继续使用常规方法制成蛋黄粉,日产1t。瑞典的一家公司采用2450MHz,30kW的微波装置生产肉馅饼,由自动机械生产的肉馅饼,经微波完成烹制过程,醉后用电热丝加热使表面褐化,产品质量明显提高,每块饼的处理时间为2min,生产能力16000只/h。近几年国内许多微波食品工程采用综合加热技术,将微波加热分别与电热风、蒸汽、红外、喷雾、火焰、冷干风等常规加热方法联合使用,取得良好效果。
二、食品微波干燥实例之蕨菜干
1、工艺流程
原料→去根→洗涤→烫漂→冷却→干燥→揉搓→再干燥→成品。
2、操作要点
(1)原料。蕨菜采收后立即进行加工
(2)去根。切去菜根及老硬部分,然后用清水洗去泥沙
(3)烫漂。在95~98℃的水中烫漂7~10min,捞出后用冷水冷却。
(4)干燥、揉搓。将烫漂后的蕨菜放入微波干燥机中干燥,表皮见干时揉搓数次。
3、品质要求
蕨菜干成批的呢色泽为金黄色,间或有为红色和为绿色,产品水分质量分数控制在8%以下。
经过实验,广州志雅也开发了一系列相关的微波干燥、微波烘焙、微波杀菌设备,可结合传统加热方式配套使用,也赢得了诸如湖南省雪峰食品发展有限公司、新疆长安绿色沙漠果业有限公司、河北德力食品有限公司、福建省石狮市义兴甜果有限公司、食嘉庄新心食品科技有限公司等等等公司的一致好评,在此也感谢大家对我公司的支持,也热忱的欢迎各位朋友携带样品来我公司考察、实验,小蔡敬上。