微波技术的应用

    微波技术的应用为工业加热提供了一种新的加热方式，这种加热方式在工业、农业、化工、医疗等方面都得到广泛应用。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、化工等加热干燥。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、防霉保鲜，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，早已从实验室走向生产实用阶段，前景十分广阔。

    一、微波加热干燥、杀菌机理

    微波是频率从300MHz～300GMHz的电磁波，其方向和大小随时间作周期性变化。微波与物料直接作用，将超高频电磁波转化为热能的过程即为微波加热过程。水是强烈吸收微波的物质，物料中的水分子是极性分子，在微波作用下，其极性取向随着外电磁场的变化而变化，2450MHz的微波可使水分子每秒运动2.45亿次，致使分子急剧磨擦、碰撞，使物料产生热化和膨化等一系列过程而达到微波加热目的。 微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡；生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细菌结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。此外，决定细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸（RNA）和脱氧核糖酸（DNA），是由若干氢键紧密连接而成的卷曲形大分子。足够强的微波场可以导致氢键松弛、断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体畸变，甚至断裂。微波灭菌正是利用了电磁场的热效应和生物效应共同对细菌的杀灭作用，因此，微波杀菌温度低于常规方法，仅要70～105℃，时间约90～180s。

    二、微波在农副产品加工中的实际应用

    1.微波速效干燥： 许多果蔬需要制成干品，以便保存和运输。由于微波干燥的高效快速，干燥的产品质量好，如生姜片，大蒜片的干燥，常规方法干燥时间长，温度高，产品变色，为了改变色泽，往往采用硫磺等漂白工艺，这样就造成了对产品和环境的污染，且费时费工，增加加工成本，因微波干燥可保持其原有色泽，无需漂白，从根本上消除了污染。 　
    用微波进行新茶的杀青，烘干和复火，代替传统的加工工艺，使茶叶品质提高，如香气，汤色较传统工艺好，特别是中低档茶叶，传统加工工艺的茶叶有粗青气，而微波就没有。对于秋茶，传统加工有苦涩味，而微波加工的茶则没有。
    天然保健品及中药材的加工，如干燥，杀菌，提取等，微波也有其独特的功效。如利用微波加工花粉，菊花，鹿茸，人参，冬虫夏草，龟憋，蛇等保健滋补品的加工处理，与常规方法相比，提高其滋补药性和营养成分及卫生指标。
    食用菌的干燥加工中，先用常规方法将水份降至20%左右，再用微波干燥成品水份， 食用菌的香味，品质，教常规方法有明显的提高，同时节能降耗，节约加工场地等诸多优点。
    微波加工肉制品，如牛肉干，鸡丝，肉脯等，干燥速度快，良品率高，同时还可杀菌保鲜。 　 在淀粉类制品如方便面，挂面，方便米饭，方便麦片，玉米等加工中的干燥，利用微波干燥，其产品的复水性，粘弹性，口感，风味上都有显著提高，高效，节能，降低生产成本。如用微波干燥方便面可代替油炸，节约大量的棕榈油，经济效益显著。 　在水产品加工中，利用微波干燥鱼片，紫菜，小贝类等水产品可制成方便及休闲食品，深受欢迎。
    2.膨化干燥 　 豆，薯，坚果，果蔬类的膨化干燥，制成脆片或粉料等方便和休闲食品，松脆可口，营养丰富，如微波膨化苹果片，土豆片等其体积可膨化到5~~6倍。用微波焙烤瓜子，杏仁等，其膨化率可达9%以上，里外均匀，外形美观，十分可口。
    3. 杀菌，杀虫，灭酶 　 根据微波微波介质加热原理，热量从物质内部产生，具有穿透力除了热效应外，微波还有生物效应，所以可以在较低的湿度下杀死虫，菌，酶。利用微波可以杀灭植物及谷物中成虫蛹及卵等。如木材中的蛀虫，白蚁，谷物中的米象，豆象，拟谷盗，烟草中的烟甲虫，干鱼，虾中的鲣节虫等。利用微波杀虫可避免常规药物杀虫造成的污染等。
    利用微波的热和生物效应，可对各类食品，药品，保健品等进行灭菌保鲜处理，简单易行，时间短，效果好。
    在食品及某些农副产品的加工中，常常需要对产品中某些酶的灭活处理。如从成熟谷粒轧制面粉，需灭活处理a淀粉酶，否则做出的面包内部发潮。用常规方法由于时间长，水分丧失严重，需重新作加工处理，而利用微波只需几十秒即可完成。如大豆中的胰蛋白酶对食用消化吸收不利，采用微波脱腥灭酶，无需湿法处理，工艺简单。