新闻资讯
当前位置: 首页 > 服务与应用

售后与应用 Service

联系我们Contact Us

邮箱:dgqixie@163.com

网址:www. weiboshebei.cn

电话:13544892266/0769-85388009

地址:中国广东省东莞市长安镇霄边第四工业区正龙路4号1栋1楼

微波烘焙

2013-03-09
3959次

微波烘焙

    微波烘焙具有节省时间、能量和空间及保护营养成分的优点,然而,由于品质问题,微波烘焙产品尚未完全被消费者所接受。质地坚韧,老化快,干燥且缺乏色泽和风味以及不易形成表壳是微波烘焙产品普遍存在的品质问题。微波加热的机理和速度(与传统方法的不同)是影响微波烘焙产品品质的主要原因。为获得与传统烘焙产品具有同等质量的微波烘焙产品,辅助产品的开发是必要的。近年来,人们对通过改变产品构成和微波炉设计的方法来提高微波烘焙产品的品质进行了研究。本文首先介绍微波加热的基本原理;其次,讨论微波加热的优缺点;然后,介绍微波对主要烘焙成分的影响;最后,概括总结具体烘焙产品,如面包、蛋糕和饼干品质改善的最新动态。

1、微波烘焙原理

    烘焙是一个同时具有传热和传质的复杂过程。在食品烘焙过程中,发生了大量的物理、化学及生化变化,它们包括淀粉凝胶化,蛋白质变性,二氧化碳从发酵物中释放,体积膨胀,水分蒸发,外壳形成以及褐变反应等。

    在传统烘焙中,热量主要是通过热媒对流和炉壁辐射传送到产品表面进而到达中心。热量利用速度和利用率、烤炉内的湿度水平和烘焙时间是影响烘焙产品最终品质的重要烘焙条件(Therdthai and Zhou, 2003)。与传统烘焙不同的是,微波烘焙中食品周围的空气是室温,并没有被微波加热,热量是由于微波对食品中带电荷的粒子以及极性分子的交互作用而产生的,产生的热量通过食品材料传导。由于热量在食品内部迅速产生,微波炉内的加热速度就非常快,所以就可能没有足够的时间保证烘焙反应充分完成,如在微波烘倍过程中,淀粉的凝胶化,淀粉的酶促变性,面团或面糊足够的膨胀度,外壳形成,褐变以及面团或面糊最终形成坚硬的表壳结构等。动力反应,诸如淀粉凝胶化和褐变反应不仅取决于温度,还取决于烘焙时间,因此,当烘焙时间减少时,确保凝胶和褐变反应充分完成是必要的,否则烘焙产品的品质就会降低。

    对于生面团的微波加热,已经建立了传热传质与热量变化,以及传湿特性与内部产生的热量之间的一维数学模型。在采用对流烘焙时,传质是伴随着蒸发和浓缩同时进行的。水分在外壳和内屑中的运动可以用菲克原理来描述。在微波烘焙中,水分传输的驱动力是压力梯度和压缩作用。许多研究者的研究结果都表明微波加热高含水量的食品时会产生很高的压力。微波烘焙与传统烘焙之间最大的不同在于微波炉不能形成棕褐色表面及外壳,这是由于微波炉内的空气是环境温度而不同于传统烤箱中的空气是被加热的,因此,在微波炉中烘焙的食品表面达不到褐变反应所需要的温度。

    介电特性和热特性是影响食品微波加热的物理性质。介电恃睦是指介电常数和损耗因数,而热特性是指热传导率和比热容。介电常数是衡量材料贮存微波能能力大小的尺度,而介电损耗因数是衡量材料将微波能转化为热能的能力大小的尺度。食品的介电特性取决于食品成分、温度和频率(Calay et al.,1995 )。对烘焙产品以及烘焙产品主要成分的介电特性及热特性加以研究,将有助于更好地了解食品微波烘焙过程的加热模式。

2、微波烘焙工艺与设备

    微波烘焙在工业中的应用是有限的。DCA食品企业开发了一种商业用面团醒发成型工序。在这套工序中,传统的面团贮存器被直线微波输送装置所取代。这套醒发系统的优点是:缩短了醒发时间,便于过程控制,产品质量高,醒发均匀和设备卫生。该系统在2450MHZ频率下运行,曾在美国、英国以及欧洲大陆使用,但现在已经没有这种醒发系统了。

    在20世纪90年代初期,APV Baker开发了一种用于后烘焙的微波传统烤炉,以替代无线电射频( RF)加热(Bengtsson,  2001 )。虽然P.F加热具有降低水分活度的优点,但微波设备是更紧凑、更灵活、更先进的技术。因此,在烘焙及后烘焙加工领域,有微波和其他加热方法结合代替RF加热的趋势。有报道称在英国已有896 MHz频率下工作的微波炉,用于烘焙生产面包屑。

    APV使用多媒炉,包括微波选项,作为加热方法烘焙饼干,这种多媒联合烘焙在烤箱内联合使用传统加热和微波,它不仅有助于获得传统烘焙方法的高产品质量,同时还具有微波技术所拥有的烘焙时间短和利于过程控制的优点。在烘焙的初始阶段,利用微波能够较准确地控制饼干的组织结构,并可以及时调整最终的包装堆栈高度。这项技术的优点是:烘焙加工中对风味、颜色和质地有突出的保持力,生产能力高,有效地解决了检验和控制系统中应对瞬时变化的问题。 

    1999年,通用电器公司(Louisville,KT,USA)生产了一种联合利用微波加热和卤光灯加热的Advantium'}"'烤炉,卤光灯分别设置在炉的顶部和底部(图7.I)。卤光灯一微波联合炉兼有卤光灯加热所产生的棕褐芭及松脆的优点和微波加热节省时间的优点。卤光灯所产生的近红外辐射用来获得产品表面的棕褐色并防止表面戮湿。

3、微波烘焙的优缺点

    与传统的烘焙加工方法相比,微波烘焙产品的温度上升速度快得多,因此,总的烘焙时间缩短,因而也就节省了能量。微波烘焙的另一个优点是,终端产品比传统烘焙方法加工的产品含有更高的营养价值。除此之外,微波可以穿透面团,使a一淀粉酶失活,这导致了面包屑有豁性(Chamberlain,1973)。而且微波设备占据空间小。然而,微波烘焙产品有多方面的质量问题。烘焙时间短是产生许多问题的主要原因,因为整个烘焙反应需要较长的时间完成。在传统烘焙中,较长的烘焙时间可以保证正常的理化变化顺利完成,而短时的微波烘焙却不总能使这些反应全部完成(Hegen-bert,1992)。微波烘焙产品品质较差的其他原因是:传统加热与微波加热机理的不同以及产品内部各组分之间在微波能作用下特殊的相互作用(Goebel et al.1984)。据报道,微波烘焙面包品质较差的原因是:微波导致了面筋变化,并迅速产生了气体和蒸汽,从而使淀粉没有充分的凝胶化而造成的,(Yin and Walker,1995)。可观察到的微波烘焙产品的品质缺陷主要是:坚实而又粗糙的质地,老化快,产品表面颜色差而又无表壳,产品干燥(Sumnu, 20Q1)。质地坚实且粗糙是由于微波导致面筋变化,高直链淀粉在供焙过程中析出以及淀粉凝胶化不足造成的。在微波加热过程中,特别是在像烘烤产品那样低水分含量的媒介中,可以观察到因翻拍不均而导致的与传统方法截然不同的淀粉转化模式。结果就形成了粗糙的质地及垂翻拍碎屑(allie ,1988)。至于微波烘焙产品为什么快速老化目前尚不清楚。与传统供绪方法相比,在微波烘焙过程中,高直链淀粉的析出可能是微波再加热面包(Hig}o }-`, ehi, 1987)和微波烘焙蛋糕(Seyhun, 2002)迅速老化的原因。大量的水分流失导致徽波供焙产品比传统烘焙产品更干燥,研究表明微波烘焙面包和蛋糕比传统烘焙方法供烤的失水更多(Sumnu et al.,1999;Seyhun et al.,2003;Keskin et al.,2004a)。徽彼内部加热在产品内部产生了很大的压力梯度,这加速了水分从食品内部向表面移动(}tta, 1990)。

   烘焙产品的褐变反应是由于产品中含氮或蛋白质的糖类物质形成类似蛋白黑素类化合物的结果,褐变反应大约在i60℃开始(Matz,1960)。当果糖、麦芽糖和葡萄糖被加热到171℃时,分子结合成一种被称作怡糖的有色物质。在微波烘焙中,食品相当低的表面温度和环境温度无法使褐变反应发生。此外,在微波炉中,从食物中蒸发的水分子直接和产品周围的冷空气作用而冷凝,这阻止了褐变和脆化反应(Schiffmann ,1994)。在此情况下,面制品经过烘焙后,并非烤制成我们所期望的松脆而具有褐色的产品,而是戮湿的产品。当经过长时间加热时,它们变得干燥易碎却没有褐色。褐色表面是通过高温脱水过程而导致的美拉德反应和糖的焦化而获得的(Burea et aL,1987 )。此外,处理时间对于这些褐变反应完成也是必要的。褐变反应的动力学速度常数随着温度的升高(Ibarz et al.,2000)和水分含量的降低(Moyano et al.,2002)而增加。微波烘焙产品同样也缺乏褐变反应所产生的香味。微波烘焙蛋糕的香味分布图表明,其香味与奶油面糊相似,缺乏传统烘焙产品所具有的坚果、褐变及怡糖等许多类型的香气成分(Whorton and Reineccius , 1990)。在微波烘焙过程中,个别香味成分通过蒸馏而损失掉,有些香味成分被淀粉和蛋白质束缚或化学降解。外壳也对香味的流失有屏障作用(Elasson and L.arsson , 1993),由于微波烘焙产品没有外壳,香味很容易从产品中释放出来。通过改变配方设计可以降低混合物的挥发性,从而在微波烘焙过程中将香味损失降到最低。这可以通过添加油相或增加含油量来实现(Yaylayan and Roberts ,2001)。香味物质可胶囊化以降低香气成分的挥发(Whorton and Reineecius ,  1990)。在微波烘焙蛋糕的过程中,不希望保留的风味,像面粉和鸡蛋味,却得到强化。可以通过添加香味剂来掩盖这些不良风味,以获得和传统烘焙蛋糕相似的风味。

    由于用微波炉烘焙的产品具有较差的品质,提高其产品质量则成为了食品工艺师们的一个挑战。因此,充分了解微波对烘焙产品主要成分,如淀粉、面筋等的影响,将对改善这些产品的质量起到非常重要的作用。

4、微波与烘焙食品主要成分的交互作用

    微波与食品材料的交互作用很大程度上取决于食品材料的介电性。为了正确理解微波烘焙过程中的加热模式,了解食品材料的介电性是咔分必要的。水是最重要的偶极子组分,而盐、脂肪和蛋白质也充当介电成分(Decerean and Petersen, 1986; Mudgett,986)。

 

主要产品推荐: 烘干机  干燥机  杀菌机  微波设备

其他推荐

上一篇:微波在冷链盒饭中的应用2018-10-21
下一篇:微波技术电子版下载2013-03-09

服务电话:

13544892266

传真:0769-85388283

东莞市齐协微波设备有限公司

邮箱:dgqixie@163.com

网址:www. weiboshebei.cn

电话:13544892266/0769-85388009

地址:广东省东莞市长安镇霄边第四工业区正龙路4号1栋1楼

咨询微信二维码