第三章远红外线在食品工业中的应用Word下载.docx

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这些质点即使处于基态都在不停地运动着──振动和转动。

这些运动都有自己的固定频率。

当遇到具有某个频率的红外线辐射时，如果红外线的频率与基本质点的固有频率相等，则会发生与共振学中共振运动相似的情况，质点会吸收红外线，并使运动进一步激化；

如果二者的频率相差较大，那么红外线就不会被吸收而可能穿过。

基本质点吸收红外线由一个能级跃迁到另一个能级，必须满足玻尔的量子条件，即：

Em-En=hvmn

式中Em──高能级能量

En──低能级能量

h──普朗克常数

vmn──红外线频率

基本质点不具备上式的能级，则不会吸收频率为ｖmn的红外线。

３、远红外线的加热原理

４、用远红外线加热食品的理由

５、用远红外线干燥水分的理由

二、物质对远红外线的选择吸收

１、物质不是对所有的远红外线都会产生吸收，只对其中满足ｈｖmn=Em-En的远红外线辐射产生吸收,其频率不能满足此式的远红外辐射则会穿过。

２、物质分子的吸收能级很多，各个能级的跃迁能级不等。

因此实际的吸收不是单一的，而是复杂的，并拌有多种能级跃迁的吸收过程。

不同的物质能级不同，其吸收光谱也不同。

图3-3,3-4是几种食品物料在红外区的吸收光谱。

三、辐射与吸收的匹配

１、选择性辐射──辐射能力按不同波长而变化的特性称作选择性辐射。

２、匹配辐射加热──当物料的选择性吸收与辐射源的选择性辐射相一致时，称为匹配辐射加热。

３、匹配辐射的标志──只要辐射体的辐射能分布曲线的峰区与物料的主吸收峰区相重合，并且辐射体在该峰区具有较高的单色辐射率，就可以粗略地认为达到了良好的匹配。

四、远红外线加热的特点（P112）

１、热辐射率高；

２、热损失小；

３、容易进行操作控制；

４、加热速度快，传热效率高；

５、有一定的穿透能力；

６、产品质量好；

７、热吸收率高。

第二节远红外加热的设备的分类

有箱式加热炉和隧道式加热炉。

第三节远红外加热在食品工业中的应用

一、食品远红外干燥

用于谷物、面条、中草药的干燥。

优点：

加热速度快，吸收均匀，加热效率高，化学分解小，原料不易变性，适于热敏性物质的干燥。

实例一：

菠菜干燥

实例二、水产品干燥

实例三、面条干燥

二、食品远红外焙烤

加热速度快，表层加热效果好，因此可以满足焙烤的要求。

实例：

在酥性饼干的制造中，传统的做法是在80℃下进行第一次干燥，但在该条件下，表面和内部的水分分布不均匀，膨化是产生大小不一的气泡，因此产品咬感较差。

而采用远红外干燥，不仅无此现象，而且还可节约１０分钟时间。

在第二次干燥时，还可节约2/3的时间。

同时可节约62%的厂房面积和19%的燃料费用。

三、食品远红外熟成

１、远红外熟成的概念

利用远红外线辐射食品时，引起食品内部水分及有机物质分子振动，导致蛋白质、碳水化合物等物质的变化，从而达到熟化的效果。

２、实例

降低煮蛋时的破壳率

传统方法煮蛋的过程及缺点──过程是先将蛋放入２０℃的水中，然后在水浴中加热到８０℃，再用冷水冷却到２０℃。

由于蛋与水的温差较大，所以破壳率较高，且造成水中微生物对蛋的污染。

远红外线加热的过程及优点──采用干式加热，不需放入水中。

加热均匀，熟度一致，不受水中微生物的污染，破壳率由１５％降低到２％，常温下放置１个月不会败坏。

实例二：

加速酒的陈酿速度

一般酒类的陈酿时间要１年至数年，但用远红外线照射，仅需数小时甚至几分钟。

实例三：

加速腌渍进程

四、食品远红外杀菌

远红外线加热杀菌不需经过热媒。

远红外线直接照射到待杀菌的物品上，传热直接由表面渗透到内部，另外有部分远红外线直接穿透表面，加热内部加热（穿透力比微波稍差）。

因此，远红外线不仅可以用于一般粉状和块状食品的加热，而且还可用于坚果食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌及灭霉，以及袋装食品的直接杀菌。

（一）谷物和果实的表层杀菌处理

常用于谷物杀菌的方法是：

向谷物中通入有毒气体如氧化乙烷、氧化丙烯和溴甲烷等，但毒气会带来安全问题。

因此，美国对此工艺作了严格的限制。

远红外加热处理谷物和果实表面，不仅可杀灭谷物表面的微生物，还有助于脱壳，并且无毒，而且还有助于提高产品的消化性能。

（二）谷物和果实的内部处理

１、大豆的灭霉处理

优点是升温快，工艺达到灭酶的要求，耗能低，赖氨酸损失小。

２、豌豆的灭酶处理

３、饲料用蚕豆的灭酶处理

４、饼用小麦面粉的灭酶处理

５、油菜籽灭酶处理

６、谷物与果实内外部的同时处理

五、食品远红外解冻

利用远红外线对冷冻食品进行解冻处理试验，表明内部与外部温差小，中心温度上升快，适于解冻的要求。