随着微波技术在生产加工行业的应用日益成熟，食品行业中利用微波的热效应和非热效应，在微波萃取、微波干燥、微波杀菌、微波膨化和微波灭酶保鲜等方面的应用都有较快的发展。

微波加热的原理

微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质中的水分子是极性分子，它在快速变化的高频电磁场的作用下，其极性取向随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度上升，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热的目的。

单位体积介质吸收微波功率p=2πfεE2tanδ式中,f为微波频率(工业加热的常用频率为915MHz和2450MHz),E为电场强度，ε为介电常数，tanδ为介电损耗。

微波加热的特点

• 1、加热迅速
  常规加热属于外部加热,微波加热则属于整体加热。微波是使被加热物料本身成为发热体，无需热传导过程，即使是热传导性较差的物料也可以在极短的时间内达到加热温度。
• 2、加热均匀
  常规加热由表往内传递热量，而为了提高加热速度,需升高外部温度，从而导致热梯度过大,容易产生外焦内生的现象。微波加热时不论形状如何,微波都能均匀渗透而产生热能,加热均匀性好。
• 3、节能高效
  玻璃、聚乙烯等很少吸收微波,金属反射微波,这些物质都不能被微波加热。微波加热时,被加热物料一般都是放在用金属制成的加热室内,电磁波不能外泄,只能被加热物体吸收,加热室内的空气与相应的容器都不会被加热,所以热效率高，节能，与远红外相比，节能30%以上。
• 4、防霉、杀菌、保鲜
  微波热效应与生物效应能在较低的温度下迅速杀虫灭菌,最大限度地保持食品的营养成分和原色泽,并且保持了食品的色、香、味、形。
• 5、工艺先进、易控制，操作简单
  微波加热无需预热，没有热惯性，只要控制微波功率即可实现立即加热和终止，采用人机界面和PLC自动化控制，一键设定，系统全自动。

微波技术在食品工业中的应用

• 1、 食品的微波干燥
  如用微波加热的方法将蔬菜干燥成湿含量低于20%的“干菜”，可比传统方法效率高十多倍。这种方法不仅适用于蔬菜类的干燥，更适合于海藻类、卡拉胶、琼脂、年糕、龟苓膏食品的干燥。在显微镜下观察微波干燥过的蔬菜，可发现其组织与新鲜蔬菜的接近程度仅次于冷冻干燥的产品，但其干燥时间比冷冻干燥短。微波也可对油炸类产品进行最终干燥，不仅节省油，还可得到含油率低的清淡味美的食品。
• 2、 食品的微波膨化
  微波加热时,物料的排湿和热量迁移方向、传热方向、蒸汽压迁移方向均一致,即由物料内部指向表面。这种特性有利于物料内部蒸汽的产生和积累,微波加热速度快,物料内部气体温度急剧上升,内部蒸汽的形成速率高于蒸汽的迁移速率,物料出现蒸汽压梯度,当压力超过纤维组织结构强度的承受能力,就能通过这种压力使物料膨化。
• 3、 食品的微波杀菌、灭霉
  微波杀菌是电磁场的热效应与生物效应双重作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁衍和生存的环境而死亡；微波对细菌的生物效应是微波电场改变了细胞膜断面的电位分布，从而影响细胞膜的通透性，细菌因此而营养不良，不能正常新陈代谢，生长发育受到抑制而死亡；同时微波还能影响细菌遗传物质正常的复制、转移、合成和修饰等活动。
• 4、 食品的微波杀青
  据食品研究中发现,食品中常见的酶对微波较为敏感,微波加热速度快,加热均匀,使物料快速升温,而且伴有磁场的作用,使酶能在短时间内失去活性，因而可以对茶叶、玫瑰花、金银花等农产品进行杀青作用，杀青速度快，效果显著。
• 5、 食品的微波真空干燥
  微波在真空状态下，可处理温度高于40℃时就会变质或降解的物料，因此，可以极大程度的保持热敏食品的营养成分、色泽、香味等。

微波在食品行业的其他应用

• 1、微波与热空气联合干燥
  西红柿、葡萄、土豆片、胡萝卜等蔬菜类产品的微波与热空气联合干燥可提高产品的质量，复水性好，皱缩程度低。
• 2、微波与红外波联合烘烤
  香菇烧鸡、烤鸭、烤子猪等。可先用微波做熟后再用红外线烘烤，这样生产出来的食品外焦内熟，风味好。
• 3、食品的微波萃取
  微波萃取机理主要是利用微波辐射通过高频电磁波穿透萃取介质,到达物料内部纤维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,细胞内部温度迅速上升,使细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力,细胞破裂,细胞内有效成分自由流出,在较低的温度条件下被萃取介质捕获并溶解。通过进一步过滤和分离,获得萃取物料。另外,微波所产生的电磁波加速被萃取部分成分向萃取溶剂界面的扩散速率,缩短了萃取组分分子由物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间,从而使萃取速率提高,同时还降低了萃取温度,保证了萃取质量

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