微波技術(shù)的應(yīng)用

    微波技術(shù)的應(yīng)用為工業(yè)加熱提供了一種新的加熱方式，這種加熱方式在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、醫(yī)療等方面都得到廣泛應(yīng)用。一是利用其熱效應(yīng)，主要用于食品、藥材、農(nóng)副土特產(chǎn)品、木材、紙板、化工等加熱干燥。二是利用其生物效應(yīng)，對(duì)食品、藥材、農(nóng)副土特產(chǎn)品等的低溫殺菌、防霉保鮮，白酒的催陳、醇化，中止發(fā)酵，育種等。微波加熱作為當(dāng)今高新技術(shù)，早已從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)實(shí)用階段，前景十分廣闊。

    一、微波加熱干燥、殺菌機(jī)理

    微波是頻率從300MHz～300GMHz的電磁波，其方向和大小隨時(shí)間作周期性變化。微波與物料直接作用，將超高頻電磁波轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程即為微波加熱過(guò)程。水是強(qiáng)烈吸收微波的物質(zhì)，物料中的水分子是極性分子，在微波作用下，其極性取向隨著外電磁場(chǎng)的變化而變化，2450MHz的微波可使水分子每秒運(yùn)動(dòng)2.45億次，致使分子急劇磨擦、碰撞，使物料產(chǎn)生熱化和膨化等一系列過(guò)程而達(dá)到微波加熱目的。 微波殺菌是微波的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波對(duì)細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，使細(xì)菌失去營(yíng)養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡；生物效應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電位分布，影響細(xì)胞周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此營(yíng)養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)菌結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細(xì)菌正常生長(zhǎng)和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖酸（DNA），是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子。足夠強(qiáng)的微波場(chǎng)可以導(dǎo)致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變，甚至斷裂。微波滅菌正是利用了電磁場(chǎng)的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同對(duì)細(xì)菌的殺滅作用，因此，微波殺菌溫度低于常規(guī)方法，僅要70～105℃，時(shí)間約90～180s。

    二、微波在農(nóng)副產(chǎn)品加工中的實(shí)際應(yīng)用

    1.微波速效干燥： 許多果蔬需要制成干品，以便保存和運(yùn)輸。由于微波干燥的高效快速，干燥的產(chǎn)品質(zhì)量好，如生姜片，大蒜片的干燥，常規(guī)方法干燥時(shí)間長(zhǎng)，溫度高，產(chǎn)品變色，為了改變色澤，往往采用硫磺等漂白工藝，這樣就造成了對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的污染，且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，增加加工成本，因微波干燥可保持其原有色澤，無(wú)需漂白，從根本上消除了污染。 　
    用微波進(jìn)行新茶的殺青，烘干和復(fù)火，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加工工藝，使茶葉品質(zhì)提高，如香氣，湯色較傳統(tǒng)工藝好，特別是中低檔茶葉，傳統(tǒng)加工工藝的茶葉有粗青氣，而微波就沒有。對(duì)于秋茶，傳統(tǒng)加工有苦澀味，而微波加工的茶則沒有。
    天然保健品及中藥材的加工，如干燥，殺菌，提取等，微波也有其獨(dú)特的功效。如利用微波加工花粉，菊花，鹿茸，人參，冬蟲夏草，龜憋，蛇等保健滋補(bǔ)品的加工處理，與常規(guī)方法相比，提高其滋補(bǔ)藥性和營(yíng)養(yǎng)成分及衛(wèi)生指標(biāo)。
    食用菌的干燥加工中，先用常規(guī)方法將水份降至20%左右，再用微波干燥成品水份， 食用菌的香味，品質(zhì)，教常規(guī)方法有明顯的提高，同時(shí)節(jié)能降耗，節(jié)約加工場(chǎng)地等諸多優(yōu)點(diǎn)。
    微波加工肉制品，如牛肉干，雞絲，肉脯等，干燥速度快，良品率高，同時(shí)還可殺菌保鮮。 　 在淀粉類制品如方便面，掛面，方便米飯，方便麥片，玉米等加工中的干燥，利用微波干燥，其產(chǎn)品的復(fù)水性，粘彈性，口感，風(fēng)味上都有顯著提高，高效，節(jié)能，降低生產(chǎn)成本。如用微波干燥方便面可代替油炸，節(jié)約大量的棕櫚油，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 　在水產(chǎn)品加工中，利用微波干燥魚片，紫菜，小貝類等水產(chǎn)品可制成方便及休閑食品，深受歡迎。
    2.膨化干燥 　 豆，薯，堅(jiān)果，果蔬類的膨化干燥，制成脆片或粉料等方便和休閑食品，松脆可口，營(yíng)養(yǎng)豐富，如微波膨化蘋果片，土豆片等其體積可膨化到5~~6倍。用微波焙烤瓜子，杏仁等，其膨化率可達(dá)9%以上，里外均勻，外形美觀，十分可口。
    3. 殺菌，殺蟲，滅酶 　 根據(jù)微波微波介質(zhì)加熱原理，熱量從物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生，具有穿透力除了熱效應(yīng)外，微波還有生物效應(yīng)，所以可以在較低的濕度下殺死蟲，菌，酶。利用微波可以殺滅植物及谷物中成蟲蛹及卵等。如木材中的蛀蟲，白蟻，谷物中的米象，豆象，擬谷盜，煙草中的煙甲蟲，干魚，蝦中的鰹節(jié)蟲等。利用微波殺蟲可避免常規(guī)藥物殺蟲造成的污染等。
    利用微波的熱和生物效應(yīng)，可對(duì)各類食品，藥品，保健品等進(jìn)行滅菌保鮮處理，簡(jiǎn)單易行，時(shí)間短，效果好。
    在食品及某些農(nóng)副產(chǎn)品的加工中，常常需要對(duì)產(chǎn)品中某些酶的滅活處理。如從成熟谷粒軋制面粉，需滅活處理a淀粉酶，否則做出的面包內(nèi)部發(fā)潮。用常規(guī)方法由于時(shí)間長(zhǎng)，水分喪失嚴(yán)重，需重新作加工處理，而利用微波只需幾十秒即可完成。如大豆中的胰蛋白酶對(duì)食用消化吸收不利，采用微波脫腥滅酶，無(wú)需濕法處理，工藝簡(jiǎn)單。