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摘要：隨著人們對(duì)健康的重視和生活水平的提升，加工食品以保留其原色、原味和食用營(yíng)養(yǎng)成分的活性而受到人們重視。食品加工企業(yè)將更多的新工藝、新方法運(yùn)用到食品加工中，特別是各種傳統(tǒng)工藝的綜合利用，對(duì)食品行業(yè)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。食物加熱工藝的優(yōu)化與發(fā)展，可以更好地適應(yīng)人類對(duì)食物的需要，給人類帶來(lái)了更好吃、更營(yíng)養(yǎng)、更安全的食物，而過(guò)去的加熱方式目前已經(jīng)不再具備通用性，也無(wú)法保證食物安全，甚至可能會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)重缺乏。針對(duì)食物加熱的技術(shù)特性和目的等，闡述了多種加熱技術(shù)在食品領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用情況和研究進(jìn)展，通過(guò)剖析多種加熱方法的基本原理和對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)成分的破壞程度，研究不同加熱方法的技術(shù)特性與優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)各種食用物質(zhì)特性，尋找最適合的加熱方法，為今后的研發(fā)和使用提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：加熱技術(shù)；食品；肉制品

熱處理作為加工肉制品最關(guān)鍵的工序之一，可按照加熱方法分成直接加熱和間接加熱。目前，國(guó)內(nèi)外的肉制品加工普遍使用間接加熱法，因?yàn)殚g接加熱法存在熱表面效應(yīng)，而被直接加熱的食用物料質(zhì)量會(huì)明顯下降，且熱量利用效率也較低。因此，人們迫切要求在食物熱加工過(guò)程中，盡量保留食用物質(zhì)的基本營(yíng)養(yǎng)成分以及色、香、味，加強(qiáng)對(duì)熱量的有效利用。

1食品加工概述

為了迎合人們對(duì)食物安全、健康、美味的新需求，食品行業(yè)從業(yè)者不斷進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，并對(duì)各種加工工藝進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以便為人們提供優(yōu)質(zhì)食品。在加工過(guò)程中，食品的部分成分可能會(huì)發(fā)生變化，這種變化可能是積極的，也可能是消極的，加工方法不同，造成的影響也不同。近年來(lái)，有關(guān)食品加工的各類負(fù)面報(bào)道層出不窮，導(dǎo)致人們產(chǎn)生了加工食品不安全的錯(cuò)誤認(rèn)知，實(shí)際上經(jīng)過(guò)加工的食品往往具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更容易被人體吸收的優(yōu)勢(shì)，因此，選擇合適的食品加工工藝能夠從根本上提升食品的安全性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。

2微波加熱技術(shù)

微波加熱技術(shù)是比較有代表性的食物升溫工藝之一，可以對(duì)食物原料進(jìn)行干燥和殺菌處理，但主要使用水分子振蕩進(jìn)行升溫，優(yōu)點(diǎn)就是具備穿透性和均勻性，而且升溫速率特別快，是傳統(tǒng)加熱技術(shù)升溫速率的10~20倍。微波加熱器的優(yōu)點(diǎn)非常突出，選擇性發(fā)熱、高頻升溫、透過(guò)力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好等都是比較常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)，因此具有突出的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，微波加熱技術(shù)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響并不大，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，其對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)成分的影響有一定差異。首先是對(duì)蛋白質(zhì)的影響，食品原材料中的部分蛋白質(zhì)為極性分子，經(jīng)過(guò)微波加熱處理以后，部分蛋白質(zhì)分子會(huì)變性，可通過(guò)降溫等方式降低微波加熱對(duì)蛋白質(zhì)的影響。其次是對(duì)脂肪的影響，微波主要對(duì)偶極分子產(chǎn)生作用，食品中的脂肪屬于非極性化合物，通過(guò)微波加熱，并不會(huì)改變脂肪成分。目前，微波加熱技術(shù)已經(jīng)在油脂萃取加工中得到廣泛應(yīng)用，整體的萃取效率比較高。最后是對(duì)碳水化合物的影響，與蛋白質(zhì)相似，在微波加熱過(guò)程中，食品中的碳水化合物同樣會(huì)發(fā)生熱變化，影響更甚于傳統(tǒng)加熱工藝。究其原因，微波加熱效率比傳統(tǒng)加熱效率更高，碳水化合物很容易發(fā)生美拉德反應(yīng)、糖焦化、淀粉糊化等，在利用微波加熱技術(shù)時(shí)，需要著重考慮糖類物質(zhì)褐變問(wèn)題。

3電磁感應(yīng)加熱技術(shù)

3.1技術(shù)原理

電磁傳感器發(fā)熱的工作機(jī)理：將含鐵容器置于由電子線路板組成部分產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，容器的表層會(huì)切斷磁力線，當(dāng)磁力線切割容器時(shí)，容器材料底面會(huì)形成大量的小旋渦流，渦流會(huì)促使容器材料底面的鐵分子之間形成高速不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，鐵分子相互撞擊、摩擦產(chǎn)生熱量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了加熱食品材料的功效?，F(xiàn)在家庭和工業(yè)中所用的電磁爐、電磁灶都使用了這種電磁加熱技術(shù)。

3.2技術(shù)特點(diǎn)

食物加溫工藝技術(shù)是能源消耗最大的技術(shù)之一，蒸汽等傳統(tǒng)的機(jī)械加溫方法功率大、效能低，逐漸被新型的加溫工藝技術(shù)替代，而電磁感應(yīng)加溫工藝技術(shù)則具備生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化能力強(qiáng)、安全系數(shù)高、加工效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)。由于含鐵質(zhì)容器材料本身產(chǎn)生的熱能，熱量轉(zhuǎn)換率最大可達(dá)到95%。利用電磁加溫工藝技術(shù)，在帶式傳輸帶上加溫扁平狀產(chǎn)物可節(jié)約50%的能量，而加溫液態(tài)產(chǎn)品可節(jié)約20%的能量。在電磁殺青過(guò)程中，升溫效率為50%~60%，熱功率也較傳統(tǒng)的殺青技藝降低了40%。例如，采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)在柑橘中萃取果膠，感應(yīng)加熱時(shí)間較水浴加熱時(shí)間明顯縮短，生產(chǎn)的果膠產(chǎn)品質(zhì)量也更高，且利用這兩種方法所獲得的果膠理化特性也基本相同[2]。

3.3技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

電磁感應(yīng)升溫技術(shù)在延長(zhǎng)煎炸油的使用壽命上已取得了國(guó)家專利，通過(guò)測(cè)定游離脂肪酸、醛的濃度后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其產(chǎn)生的熱速率下降后，煎炸油的質(zhì)量得以改善，進(jìn)而延長(zhǎng)了煎炸油的使用時(shí)間。對(duì)大豆油、花生油、小麥油實(shí)行電氣加溫后發(fā)現(xiàn)，酸價(jià)、過(guò)氧化值都隨著加溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，丙二醛值也呈現(xiàn)出先增大、后減小的態(tài)勢(shì)，同時(shí)表明了電氣加溫對(duì)3種油脂的影響，均低于常規(guī)加溫所產(chǎn)生的負(fù)面影響。據(jù)測(cè)算，感應(yīng)加溫能夠在油炸過(guò)程中供給大量電子，進(jìn)而建立一種減緩脂肪氧化的環(huán)境。但是，抗氧化的具體物理或化學(xué)機(jī)理還沒(méi)有被完全發(fā)現(xiàn)。利用電磁感應(yīng)升溫的鯽魚(yú)湯，在電磁升溫過(guò)程中，蛋白質(zhì)濃度逐漸增加，且全部氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸濃度都在不斷增加。其中，必需氨基酸占全部氨基酸的比例顯著增加，且指數(shù)值不斷增大，魚(yú)湯蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)越來(lái)越均衡。電磁發(fā)熱科技也在茶樹(shù)殺青技術(shù)方面獲得應(yīng)用，并取得了較好的成效。采用電磁加熱技術(shù)對(duì)茶樹(shù)實(shí)行殺青處理的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)，電磁殺青明顯改善了茶樹(shù)的質(zhì)量，而經(jīng)過(guò)電磁殺青處理后的成品茶，顏色青翠、香味清高、風(fēng)味鮮爽。這是因?yàn)殡姶旁跉⑶噙^(guò)程中對(duì)高溫呈分段控制，且加溫速率較快，對(duì)時(shí)間的掌控準(zhǔn)確，可以快速破壞酶活力，減少葉綠素的損失，使茶香味得以充分揮發(fā)，較好地保證了茶葉中茶多酚、葉綠素、氨基酸等成分的濃度，進(jìn)而加深了茶的顏色，使香味更加醇厚。電磁殺青是高效的電加熱器節(jié)能技術(shù)產(chǎn)物，在同等條件下，與傳統(tǒng)電阻型加熱器相比，可節(jié)電40%有余，總熱效率超過(guò)60%，但升溫時(shí)間縮短了2/3，且加溫時(shí)沒(méi)有形成高熱環(huán)境，可在一定程度上節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的目的。電磁殺青技術(shù)能夠減少制造費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)力，為茶葉加工與制造公司創(chuàng)造大量經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，得到可觀的社會(huì)效益。

4紅外加熱技術(shù)

4.1技術(shù)特點(diǎn)

紅外線是太陽(yáng)能光源中的一種不可見(jiàn)光線，在通信、測(cè)量、醫(yī)學(xué)、軍工等方面都有廣泛應(yīng)用，且具有較高的熱穩(wěn)定性。光波爐是基于紅外線發(fā)熱原理生產(chǎn)的，由于產(chǎn)熱快、制冷也迅速，并且不用挑鍋具，應(yīng)用范圍可拓展至所有平底鍋具。紅外線發(fā)熱成為一種輻射發(fā)熱科技，能夠直接透過(guò)食品材料表層達(dá)到內(nèi)部，加快了紅外線的升溫速度，但同時(shí)由于近紅外波不能快速加熱空氣和介質(zhì)，能源轉(zhuǎn)化效率更高，與傳統(tǒng)的發(fā)熱方式相比，優(yōu)勢(shì)如下：近紅外線具備較強(qiáng)的熱穿透力，在材料內(nèi)部也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)升溫；遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)不需要傳熱介質(zhì)，因此熱效率更高；近紅外能夠局部升溫，因此可以節(jié)省大量能源；紅外加熱器溫度容易掌控，且升溫速度很快；紅外加熱器無(wú)氣體污染，穩(wěn)定性較高。

4.2技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)在的肉制品加工工藝中滅酶的主要方式有熱處理法、加入抗氧化劑法和控制劑法等。紅外滅酶最早在1956年應(yīng)用于芹菜和蘋(píng)果上，雖然最后沒(méi)能獲得成功，但開(kāi)辟了紅外滅酶的先河。紅外滅酶與照射距離、樣品厚薄相關(guān)，厚度較大的馬鈴薯片酶失活速度緩慢，且消滅90%多酚氧化酶所需要的時(shí)間也較長(zhǎng)。多酚氧化酶會(huì)導(dǎo)致水果褐變，進(jìn)而影響其外觀質(zhì)量，因此，通過(guò)滅活多酚氧化酶改善產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)延長(zhǎng)貯存時(shí)間十分必要。隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外大批專家學(xué)者也對(duì)紅外線加溫科技開(kāi)展了深入研究，對(duì)樹(shù)莓實(shí)施了紅外干燥，認(rèn)為干燥溫度對(duì)風(fēng)干速度有明顯影響，對(duì)輸出功率無(wú)明顯影響，但輸出功率對(duì)樹(shù)莓質(zhì)量及其抗氧化活性有明顯影響，較小的輸出功率則有助于產(chǎn)品顏色、花青素及其抗氧化活性的保持[3]。在紅外加熱時(shí)，由于材料內(nèi)部熱量在表面持續(xù)積聚，溫度也在不斷上升，而材料表層的溫度隨著水分的持續(xù)揮發(fā)也在相應(yīng)下降，材料整體上就形成了一個(gè)溫度差，高溫由內(nèi)向外持續(xù)蔓延，使水分由內(nèi)向外加速擴(kuò)散，也就是材料干燥速度加快。另外，對(duì)紫甘藍(lán)進(jìn)行了紅外干燥，認(rèn)為干燥速度與氣溫有直接聯(lián)系，與實(shí)際干旱時(shí)間、距離和風(fēng)力因素關(guān)系不大。研究表明，紅外干燥后的桃渣多酚保持量較大，而且晾干速度也較快，干燥溫度越高，多酚保持量越多。紅外干燥技術(shù)不僅在水果的干燥中應(yīng)用廣泛，在消毒領(lǐng)域也較常使用，并且消毒功效突出。食物在長(zhǎng)期貯存過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)受到細(xì)菌影響而腐爛變質(zhì)。紅外線加熱技術(shù)比殺菌劑、防腐劑等更安全可靠，紫外線也能使食物內(nèi)的蛋白質(zhì)受熱凝結(jié)，細(xì)菌代謝遭到抑制致死。利用紅外線加熱技術(shù)對(duì)即食熱狗表面進(jìn)行消毒后發(fā)現(xiàn)，處理后的熱狗質(zhì)量并未顯著改變，但可以起到很好的消毒作用。

4.3技術(shù)的不足

紅外線加熱技術(shù)由于使用了紅外線輻射器件產(chǎn)生的紅外線，被加熱物質(zhì)在吸收紅外線后直接轉(zhuǎn)變成熱量，但食品各部分對(duì)紅外線的吸收程度不同，導(dǎo)致在相同紅外線波段下，各種食用物質(zhì)的受熱程度不同。同時(shí)，由于該技術(shù)還具有熱能無(wú)法傳播且對(duì)熱效的利用程度較低的弊端以及紅外線升溫還受到材料厚薄的影響，在材料體積較大、厚度也較大的情況下，升溫所需時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)升溫效率有一定的負(fù)面影響。紅外線加熱技術(shù)現(xiàn)在大多用于干燥和消毒，在食品物料加熱方面使用較少。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，徹底改變了人們過(guò)去吃不飽、穿不暖的生活狀況，使人們的生活條件大幅改善。在此情況下，人們也開(kāi)始重視食物安全和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等，而傳統(tǒng)的食物加工工藝顯然已無(wú)法適應(yīng)人們對(duì)食物的新要求。因此，充分利用熱膜分離技術(shù)、微波加熱技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)和超高壓技術(shù)等新型食物加工工藝，對(duì)多種多樣的食物原料進(jìn)行有效加工以及在已有基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)食物加工工藝進(jìn)行不斷優(yōu)化，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

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[1]張宇皓.微波場(chǎng)下液態(tài)食品的螺旋連續(xù)加熱研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2021.

[2]許志誠(chéng)，還傳明，李園園，等.射頻加熱技術(shù)在烹飪領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].美食研究，2021（2）：54-61.

[3]陳美玉.基于水分遷移及肌原纖維蛋白特性研究真空低溫加熱對(duì)牛肉品質(zhì)的影響[D].杭州：浙江大學(xué)，2021.

作者:蔡明玨 單位:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院