微波技术在肉类解冻中的应用

随着社会的发展，人类开启了第四次工业革命的时代，科技创新日新月异，层出不穷，将先进的科学技术应用于食品工业，也是必然的。近年来，随着对电磁波的深入研究，微波技术在肉类的解冻中被成功应用和推广。

 

微波是指波长范围1mm至1m，频率300 MHz至300 GHz的超高频电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称。由于微波具有穿透、反射、吸收三个特性，微波技术在食品工业中也得到了广泛地应用，如加热、干燥、杀菌、解冻等（详见图1）。

图1波谱图

 

工业生产中最常用的肉类解冻，有自然气流解冻方式、水解冻方式、蒸汽辅助的高湿低温解冻方式。这三种解冻方式，都是利用热传导的原理，对冷冻的肉类由外及内地逐渐升温，达到解冻的目的。其优点是投资低甚至无需投资，但是其弊端也显而易见，因为解冻的温度和湿度难以精确控制，不仅蛋白质汁液大量流失，解冻肉的色泽发生变化，而且微生物也极易生长繁殖，导致肉的品质下降，保质期缩短。

微波解冻技术一般使用915 MHz的电磁波。当电磁能进入冷冻肉后，通过高频电子运动，冷冻肉的极性分子尤其是水分子进行电场极性运动如旋转、振动，从而频繁碰撞产生摩擦热量，使冷冻肉的各个部分同时获得热能而升温，理论上称为“无温度梯度加热”，是一种“冷热源”。

由于微波进入物料后产生衰减，因此穿透深度因波长而异。一般讲，频率越高，波长越短，穿透力越弱。915 MHz的微波在空气中的穿透深度为33.3 cm。

对于塑料、玻璃、瓷器，微波在穿透时不被吸收。对于水和食品等，微波穿透时会被吸收使自身发热。对于金属，会产生反射微波。

 

微波解冻机分为批次式、连续式（也成为通道式）两种。

微波设备都是高科技设备，由众多的电子器件和超高压的变压器组成。无论哪一种微波解冻机，其主要部件构成均为微波箱体、微波发生器、连接二者之间的波导、磁控管、冷却微波发生器的水冷机、输送装置、以及控制系统（详见图2）。

图2  TMW-150型连续式微波解冻机

 

毋庸置疑，作为应用于食品加工中的微波解冻技术，具有很多独特的优点。

4.1速度快、时间短、产能大

以标准-18°C的25kg冷冻肉为例，如果肥厚比例均匀，则解冻至-3°C的时间为3～10 min，因此，生产前可快速解冻准备原料。

4.2占地小、节能

微波解冻设备使用了高科技的部件，电能能效高达85%，而且机器结构也随之变小，无需占用大面积的车间。

4.3温度均衡一致

对于肥瘦均匀的肉类，使用微波解冻技术，无内外梯度温差，中心温度和表面温度几乎是相同的，可精确至+/-1°C。

4.4无汁液流失，零亏耗

与其他解冻方式的动辄8%的解冻损耗相比，微波解冻的肉类为零损耗，因此，蛋白质汁液不会流失，肉的品质高，投资回报率高。

4.5操作简单，使用安全

批次式微波解冻机只需一个操作人员，连续式的微波解冻机为一头进一头出的隧道式结构，只需连接输送带，就能够将上下游的生产环节实现自动化。而且，高科技的产品，无论机器的结构，还是操作控制系统，都不会发生微波泄漏的情况。

4.6卫生、洁净，无交叉污染，微生物无法生长繁殖

微波解冻机的设计和制造均符合最高的食品卫生规范，且解冻时间短，因此，彻底杜绝了微生物生长繁殖的可能，以及交叉污染的风险。

4.7应用范围广

除了解冻各种冷冻的肉类原料，如猪肉、牛肉、禽肉、羊肉外，还用于水产品、果蔬、面食等各种冷冻原料解冻。

 

总之，微波解冻技术应用于肉类解冻时，由于温度均匀，无汁液流失，无微生物繁殖，不产生污水，使用灵活等原因，保证了肉品的质量最佳，加工的肉类制品的质量也安全可靠。