远红外技术在食品工程中的应用与进展

摘要：远红外技术在食品加工中的应用和研究近年来发展很快， 对食品加工工艺的进步产生了巨大的影响。远红外辐射不仅在食品的干燥、烘烤中显示了巨大的优越性， 而且还在食品的熟成、杀菌、保藏等方面， 在食品的促进发酵、风味形成方面都发挥了奇特的功效。本文远红外技术在食品工程中的应用与进展

关键词：远红外技术；食品工程；应用；进展

TS205

随着工业和科学技术的高度发展， 能源的需求矛盾日益加深。在目前世界能源短缺的情况下， 发展高效的干燥技术， 对国民经济的发展具有十分重要的意义。远红外辐射加热技术是近20年发展起来的一门高效、节能同时又符合环保要求的新型无污染加热技术。

一、远红外技术在食品工程中的应用

1.远红外技术在肉制品中的应用。远红外技术具有表面加热的性能， 可以用于烘烤肉制品。如鱼、猪肉的油炸、烤制等，经过远红外加热使得食物内外表面的水分均匀一致， 口感好。用远红外对制作肉饼进行了研究。通过用中波红外线和远波红外线的比较实验， 得出用远红外能更快地升高肉饼的中心温度， 而且在加热加工中不依赖肉饼中的脂肪含量。同时， 减少了肉饼的表面由于温度过高而引起的碳化， 减少了加热时间，与其它方式相比节能约55%。

2.在农产品中的应用。中国是一个农业大国，在土地面积逐渐减少的情况下，粮食产量仍逐年递增。但粮食收获季节性强，若遇阴雨天气，将造成丰产不丰收的结果。谷物干燥时，如果干燥速度过快，内部水分来不及向外部扩散，容易产生爆腰，降低粮食品质。针对种子干燥的特殊要求，在深入研究种子的干燥条件的基础上，开发低温远红外干燥技术是保证种子品质、提高干燥效率的有效方法。在谷物热加工方面，莫斯科国立食品工业大学与一些企业联合开发了高温红外热加工工艺，强化加热过程，缩短加热时间。另外，对于农作物的杀虫、灭卵和灭菌，最常用的方法是通入有毒气体，如氧化乙烯、氧化丙烯以及氧化乙烯和溴甲烷的混合气体。但使用这些有毒气体会带来一系列潜在的安全问题，而采用远红外干燥技术不仅节约了费用和劳力，而且减少了药物的污染程度，避免了因剧毒药物而引起人身事故的可能性。

3.在食品机械中的应用。随着科技水平的提高， 各类食品机械、农产品加工机械等表面涂饰物的干燥工艺水平和质量要求也不断提高， 油漆的品种也愈来愈多。涂料大多用有机、高分子化合物配制而成， 在远红外区有着强烈的吸收带， 所以采用远红外辐射技术进行涂料的干燥和硬化， 在降低能耗、提高效率和产品质量方面都大大超过传统的方法。采用远红辐射技术还能改造老设备， 挖掘生产的潜力。如在热元件外涂一层远红外涂料， 即使其它条件不变， 也能收到一定的效果。另外， 食品生产机械一般都是处在高温高压状态下， 其金属加工的热处理工序对整机有非常大的影响。如焊后的应力消除就是不可缺少的工序， 否则在高压情况下， 由于内应力的作用， 可能发生裂伤而造成严重的后果。但是不论焊前预热还是焊后消除应力， 都必须有足够的热量。过去的焊前预热主要采用乙炔火焰、电热、工频感应加热方式， 火焰喷射方式会改变材质的性能， 电热效率不高， 工频感应法设备又比较复杂， 而利用远红外加热技术无上述缺点， 还有用电省、占地面积小等优点。

二、展望

虽然远红外技术在食品工业中有了广泛的应用， 但是远红外技术本身也存在着一些不足，为此提出远红外技术发展方向应从以下几方面来考虑：

1.远红外加热效果的好坏与其发射元件有着重要的关系， 远红外的发射元件由原来的金属管发展到现在的碳化硅加热， 发射效率明显提高， 但其发射频谱仍处于一种广谱状态， 虽然这种广频谱对普通食品较适合， 因为普通的食品在红外线区一般都有大量的吸收带， 但对那些在红外线区内吸收带较窄的特种物质， 其热效率就偏低， 为此在发射元件上， 如何发射或控制其发射频谱需进一步研究。

2.远红外设备中辐射元件的排列与烘道结构好坏， 直接影响到加热效率和高低和被加热产品的质量，一种良好的设计应该是在加热器内红外强度分布均匀无死角， 加热速度快、无红外线或热泄漏， 设备结构简单、装卸方便、使用寿命长。

3.虽然到目前为止已获悉部分物质的红外吸收光谱带， 但这都是对单一纯净分析的结果。食品有其多样性与复杂性， 各物质的混合或结合是否为带来其吸收频谱的改变未有研究， 食品红外光谱数据库有待建立。

随着工业和科学技术的高度发展， 能源的需求矛盾日益加深， 具有节能特性的远红外技术受到了高度的重视， 在当前我国电力十分紧张的情况下， 远红外加热水平的提高， 在节能和提高加热干燥物质量的方面具有十分重要的意义， 这一技术在食品加工业中的应用也将越来越广泛。

参考文献：

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