遠紅外技術(shù)在食品工程中的應用與進展

王雅琳

摘要：遠紅外技術(shù)在食品加工中的應用和研究近年來發(fā)展很快， 對食品加工工藝的進步產(chǎn)生了巨大的影響。遠紅外輻射不僅在食品的干燥、烘烤中顯示了巨大的優(yōu)越性， 而且還在食品的熟成、殺菌、保藏等方面， 在食品的促進發(fā)酵、風味形成方面都發(fā)揮了奇特的功效。本文遠紅外技術(shù)在食品工程中的應用與進展

關(guān)鍵詞：遠紅外技術(shù)；食品工程；應用；進展

TS205

隨著工業(yè)和科學技術(shù)的高度發(fā)展， 能源的需求矛盾日益加深。在目前世界能源短缺的情況下， 發(fā)展高效的干燥技術(shù)， 對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的意義。遠紅外輻射加熱技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一門高效、節(jié)能同時又符合環(huán)保要求的新型無污染加熱技術(shù)。

一、遠紅外技術(shù)在食品工程中的應用

1.遠紅外技術(shù)在肉制品中的應用。遠紅外技術(shù)具有表面加熱的性能， 可以用于烘烤肉制品。如魚、豬肉的油炸、烤制等，經(jīng)過遠紅外加熱使得食物內(nèi)外表面的水分均勻一致， 口感好。用遠紅外對制作肉餅進行了研究。通過用中波紅外線和遠波紅外線的比較實驗， 得出用遠紅外能更快地升高肉餅的中心溫度， 而且在加熱加工中不依賴肉餅中的脂肪含量。同時， 減少了肉餅的表面由于溫度過高而引起的碳化， 減少了加熱時間，與其它方式相比節(jié)能約55%。

2.在農(nóng)產(chǎn)品中的應用。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，在土地面積逐漸減少的情況下，糧食產(chǎn)量仍逐年遞增。但糧食收獲季節(jié)性強，若遇陰雨天氣，將造成豐產(chǎn)不豐收的結(jié)果。谷物干燥時，如果干燥速度過快，內(nèi)部水分來不及向外部擴散，容易產(chǎn)生爆腰，降低糧食品質(zhì)。針對種子干燥的特殊要求，在深入研究種子的干燥條件的基礎上，開發(fā)低溫遠紅外干燥技術(shù)是保證種子品質(zhì)、提高干燥效率的有效方法。在谷物熱加工方面，莫斯科國立食品工業(yè)大學與一些企業(yè)聯(lián)合開發(fā)了高溫紅外熱加工工藝，強化加熱過程，縮短加熱時間。另外，對于農(nóng)作物的殺蟲、滅卵和滅菌，最常用的方法是通入有毒氣體，如氧化乙烯、氧化丙烯以及氧化乙烯和溴甲烷的混合氣體。但使用這些有毒氣體會帶來一系列潛在的安全問題，而采用遠紅外干燥技術(shù)不僅節(jié)約了費用和勞力，而且減少了藥物的污染程度，避免了因劇毒藥物而引起人身事故的可能性。

3.在食品機械中的應用。隨著科技水平的提高， 各類食品機械、農(nóng)產(chǎn)品加工機械等表面涂飾物的干燥工藝水平和質(zhì)量要求也不斷提高， 油漆的品種也愈來愈多。涂料大多用有機、高分子化合物配制而成， 在遠紅外區(qū)有著強烈的吸收帶， 所以采用遠紅外輻射技術(shù)進行涂料的干燥和硬化， 在降低能耗、提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面都大大超過傳統(tǒng)的方法。采用遠紅輻射技術(shù)還能改造老設備， 挖掘生產(chǎn)的潛力。如在熱元件外涂一層遠紅外涂料， 即使其它條件不變， 也能收到一定的效果。另外， 食品生產(chǎn)機械一般都是處在高溫高壓狀態(tài)下， 其金屬加工的熱處理工序?qū)φ麢C有非常大的影響。如焊后的應力消除就是不可缺少的工序， 否則在高壓情況下， 由于內(nèi)應力的作用， 可能發(fā)生裂傷而造成嚴重的后果。但是不論焊前預熱還是焊后消除應力， 都必須有足夠的熱量。過去的焊前預熱主要采用乙炔火焰、電熱、工頻感應加熱方式， 火焰噴射方式會改變材質(zhì)的性能， 電熱效率不高， 工頻感應法設備又比較復雜， 而利用遠紅外加熱技術(shù)無上述缺點， 還有用電省、占地面積小等優(yōu)點。

二、展望

雖然遠紅外技術(shù)在食品工業(yè)中有了廣泛的應用， 但是遠紅外技術(shù)本身也存在著一些不足，為此提出遠紅外技術(shù)發(fā)展方向應從以下幾方面來考慮：

1.遠紅外加熱效果的好壞與其發(fā)射元件有著重要的關(guān)系， 遠紅外的發(fā)射元件由原來的金屬管發(fā)展到現(xiàn)在的碳化硅加熱， 發(fā)射效率明顯提高， 但其發(fā)射頻譜仍處于一種廣譜狀態(tài)， 雖然這種廣頻譜對普通食品較適合， 因為普通的食品在紅外線區(qū)一般都有大量的吸收帶， 但對那些在紅外線區(qū)內(nèi)吸收帶較窄的特種物質(zhì)， 其熱效率就偏低， 為此在發(fā)射元件上， 如何發(fā)射或控制其發(fā)射頻譜需進一步研究。

2.遠紅外設備中輻射元件的排列與烘道結(jié)構(gòu)好壞， 直接影響到加熱效率和高低和被加熱產(chǎn)品的質(zhì)量，一種良好的設計應該是在加熱器內(nèi)紅外線強度分布均勻無死角， 加熱速度快、無紅外線或熱泄漏， 設備結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便、使用壽命長。

3.雖然到目前為止已獲悉部分物質(zhì)的紅外吸收光譜帶， 但這都是對單一純凈分析的結(jié)果。食品有其多樣性與復雜性， 各物質(zhì)的混合或結(jié)合是否為帶來其吸收頻譜的改變未有研究， 食品紅外光譜數(shù)據(jù)庫有待建立。

隨著工業(yè)和科學技術(shù)的高度發(fā)展， 能源的需求矛盾日益加深， 具有節(jié)能特性的遠紅外技術(shù)受到了高度的重視， 在當前我國電力十分緊張的情況下， 遠紅外加熱水平的提高， 在節(jié)能和提高加熱干燥物質(zhì)量的方面具有十分重要的意義， 這一技術(shù)在食品加工業(yè)中的應用也將越來越廣泛。

參考文獻：

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