广泛用于食品加工领域的微波技术———微波真空冷冻干

南京三乐微波技术发展有限公司总工程师梅成

　　当前，微波食品加工设备步入一个新的发展时期，家用微波炉已进入千家万户，人们对微波加热特性的了解越来越多，这为微波能的应用打下了良好的基础。90年代后期，我国微波食品机械研制水平大为提高，并已取得可观的效益。本版将分上、中、下三个部分介绍近几年微波技术在食品工业中的应用进展。 　　真空冷冻干燥（FD脱水）最早产生于1909年，用于生物材料及生物组织的研究。微波真空冷冻升华干燥（MD脱水）源于二战期间，当时战争需要大量新鲜血液制品，而在储存、运输环节存在许多棘手问题无法克服；另外，抗生素的生产也需要采用冻干技术。为此，科学家提出一项研究工程，即“血浆不变性冷冻真空微波升华脱水研究工程”，简称“血浆工程”，即把刚抽出的新鲜血浆在极短的时间内速冻成冰块，然后在真空条件下，以微波升华干燥、脱水成干血粉（含水量约1％），用铝箔复合袋避光密封，保质期可达两年以上，运到前方加定量的无菌蒸馏水稀释即可当新鲜血浆注射。这项工程开创了微波升华脱水干燥步入实用的先河。 　　南京三乐微波技术发展有限公司于1987年开始微波真空干燥和微波真空冷冻干燥技术研究，1993年研制出了大型微波真空冷冻设备投入蔬菜的冷冻干燥，近几年还在技术上不断创新，攻克了微波在低真空状态下易拉弧放电这一技术难点。目前，实用性微波真空冷冻干燥技术已推向市场，同时微波真空干燥机也进入批量生产阶段。 　　微波真空冷冻干燥与其他干燥方法比较的优越性：　　●最大限度地保存原物料的色、香、味、形和营养成分冻干食品是在低温真空（缺氧）条件下进行生产，酶和细菌不滋生，食品不变质、不氧化，营养成分特别是那些遇高温会分解的维生素、化冻时与水一起流失的水溶性营养成分损失少。据美国陆军委托食品容器研究所测定：冻干干燥法对肉、蛋、豆类、青菜、甜玉米等食品中的蛋白质无损害，VC、β－胡萝卜素和其他水溶性维生素仅损失5％，脂溶性维生素（A、D、E、K）则完全不受损失。微波升华脱水能够最大限度地保留物料中原有的营养成分。例如：晒干青菜中的维生素、叶绿素等营养成分只能保留原有的3％；阴干只可以保留17％；热片快速干燥可保留40％；FD真空冷冻干燥可以保留到70％以上；微波升华干燥的有效成分可以保留到97％，因此称为不变性脱水。 　　●干燥速度快，不受形状、厚度影响微波的穿透性加热和选择性加热能均匀地快速干燥物料。微波处理5～10cm厚度制品时，干燥时间可节省原来的30％；若厚度增加到20～30cm时，则可节省时间60％以上。例如：用常规热传导给小香葱做冷冻干燥，需18～21小时；而用微波仅需8～9小时。 　　●节能降耗热效率高，理论计算可达94％。 　　●产品品质高常规热传导升华脱水时，有用温度载热油，或用密封增压技术把水加热，在加热板中进行强制循环，传递热量给盛料盘和物料，致使底部物料中热敏物质因长时间过热而变性、变色、变味，严重的变焦黄，就是进口设备的正品率也不超过90％，国产设备只达 60％上下，而微波独特的加热方式使物料内外同时升温汽化，脱水后的产品上、下质量一致，合格率可达到100％。产品保存期可达3至5 年，最长10年。而一般的保鲜冷藏至多几个月，不会超过1年。同时，微波兼有杀菌、杀酶功效。 　　●干燥温度低，适合加工高档、热敏性产品目前广泛应用于对温度敏感的药物、饮料、果汁或富含维生素的物料上。微波真空干燥速溶橘粉装置，真空室直径为1.5m，长12m，微波功率48Kw，使用玻璃增强聚乙烯传送带连续传道，具有膨化作用。它先将含有63％固形物的橘浆抽吸并涂抹在宽1.2m的传送带上，堆高厚度为3～7mm，在10.6 7KPa～13.38KPa（80～100mmHg）的低压下输入微波能量，加热40min，可膨化到厚度为80～100mm，制成含水率为20％的速溶橘粉，生产能力50kg／h。产品不仅保持橘汁原有色、香、味，而且可保留的维生素C的含量是喷雾干燥法所不可能达到的。（上）