探究食品烘焙中微波技術(shù)的巧妙運(yùn)用

林俊忠

（中山市技師學(xué)院，廣東 中山528400）

在食品烘焙中所采用的微波技術(shù)，主要是利用波長(zhǎng)在1～1 000 mm、頻率波段在300 MHz～300 GHz 范圍內(nèi)存在的電磁波。擁有這一特性的電磁波可以在傳輸?shù)倪^程中輕易穿透生物體，在生物體內(nèi)部與水分子結(jié)合進(jìn)行振動(dòng)進(jìn)而產(chǎn)生熱能。

1 食品烘焙中微波技術(shù)的烘焙機(jī)理與特點(diǎn)

1.1 食品烘焙中微波技術(shù)的烘焙機(jī)理

在食品烘焙中采用微波技術(shù)主要是借助了微波的熱效應(yīng)，由于微波在物理?xiàng)l件下是一種高頻段的電磁波，這種電磁波自身并不會(huì)產(chǎn)生熱量，但是微波在特定區(qū)域內(nèi)所形成的交變電場(chǎng)，會(huì)每時(shí)每刻地產(chǎn)生高速變動(dòng)，這種變動(dòng)便會(huì)使得微波場(chǎng)中的極性分子同時(shí)也處于高速振蕩的條件下。在食品加工中，如果將含有大量水分的食品置于2 450 MHz 的微波場(chǎng)中，那么食品中所含有的水分便會(huì)在極性振蕩的影響下產(chǎn)生高達(dá)4 000 MHz、80 萬次/min 高速振蕩頻率，水分子在高速震蕩下，分子與分子之間會(huì)產(chǎn)生激烈的摩擦和碰撞，進(jìn)而使得分子之間產(chǎn)生大量的熱能，在熱能的作用下便可以將微波場(chǎng)中的食品加工烘焙。同時(shí)由于食品烘焙中采用的微波是電磁波的一種，因此，該微波在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)吸收、穿透、折射、反射等物理效應(yīng)，所以在微波爐中對(duì)食品進(jìn)行烘焙，食品會(huì)受到來自于各個(gè)方向的微波疊加作用，就會(huì)提高食品的加熱速率。

1.2 食品烘焙中微波技術(shù)的烘焙特點(diǎn)

在食品烘焙中對(duì)食品采用微波加熱，是一種物理效應(yīng)的內(nèi)加熱方式，通過采用微波加熱就可以利用微波穿透到待加熱食品的內(nèi)部，進(jìn)而產(chǎn)生振蕩電場(chǎng)，將食品內(nèi)部和表面同時(shí)升溫加熱，因此，微波加熱在食品加工中具有加熱快的特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的食品烘焙過程中工作人員首先需要將食品的加熱環(huán)境進(jìn)行預(yù)熱，但是在微波加熱條件下，并不需要將食品所處的加熱環(huán)境進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)微波加熱所耗費(fèi)的時(shí)間比傳統(tǒng)方式大幅度地縮減。

但是在食品烘焙中大量應(yīng)用微波加熱技術(shù)后，發(fā)現(xiàn)微波內(nèi)加熱機(jī)制在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺點(diǎn)，其中主要有以下兩點(diǎn)：①在采用微波技術(shù)對(duì)食品加熱時(shí)，如果食品的表面溫度沒有得到充分提高，那么便會(huì)在加熱過程中出現(xiàn)焦糖化反應(yīng)或美德拉反應(yīng)，此時(shí)最直觀的現(xiàn)象便是食品并沒有出現(xiàn)如傳統(tǒng)烘焙食品一樣，表面可以出現(xiàn)激起食客食欲的金黃色，而是原有食品本身的顏色；②在采用微波技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行加熱時(shí)，工作人員需要對(duì)食品的加熱時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確地控制，避免由于微波加熱時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致食品出現(xiàn)過度加熱等問題，同時(shí)在加熱中還需要確保食品在加熱時(shí)均勻受熱。

2 在食品烘焙中使用微波爐技術(shù)應(yīng)當(dāng)注意的問題及改善措施

2.1 烘焙食品的表皮形成及上色問題

在采用微波技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行烘焙的過程中，出現(xiàn)最大的問題便是不利于烘焙食品的表面形成和上色，出現(xiàn)這一問題的主要原因是由于加熱食品表面被暴露在未加熱的冷空氣之中，這便會(huì)導(dǎo)致食品表面產(chǎn)生水分子振蕩，加熱溫度低于食物中心的加熱溫度，使得食品在加熱過程中表面形成的速度較慢，通常采用微波技術(shù)對(duì)食品加熱時(shí)，食品表面只會(huì)出現(xiàn)灰白色或白色，并不會(huì)在加熱過程中產(chǎn)生焦糖化作用，出現(xiàn)烘焙食品所特有的金黃色和香味。

在長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用中，解決這一問題的最主要方式便是將微波加熱技術(shù)與傳統(tǒng)的烘焙技術(shù)相融合。制作人員可以先對(duì)食品進(jìn)行微波加熱，然后再采用傳統(tǒng)烘焙方式對(duì)食品進(jìn)行二次加熱。通過先微波后烘焙的加工方式，就可以在食品加工過程中既保留微波加熱時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，又可以凸顯出烘焙食品表面極其誘人的金黃色和散發(fā)的香味。通常在對(duì)食品烘焙過程中，首先需要將待加熱的食品采用微波技術(shù)，將食品加熱至基本成熟，然后將已加熱的食品轉(zhuǎn)移至烤爐，通過200～300 ℃的高溫進(jìn)行二次烘烤，這樣便可以加熱烘焙食品，具備傳統(tǒng)烘焙食的制作效果。在調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)烘焙技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行加熱通常需要30～45 min；采用先微波加熱后食品烘焙，所耗費(fèi)時(shí)間通常在15～20 min，由此可以得知，采用這種方法在時(shí)間、設(shè)備投資、空間等方面與傳統(tǒng)烘焙方式相比成本大幅度降低。

2.2 烘焙食品易出現(xiàn)加熱不均勻性

采用微波技術(shù)進(jìn)行加熱時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)食品加熱不均勻的問題，而這一問題便受到了食品加工人員的高度重視。出現(xiàn)這一問題的主要原因是由于加熱食品的微波爐在內(nèi)部空間設(shè)計(jì)、容器的選用、所加熱的食物形狀等方面存在不均勻性，導(dǎo)致微波在加熱過程中不能進(jìn)行較好地折射、反射、穿透等，無法在容器內(nèi)部形成多重微波疊加的效果，這就使得部分微波在容器內(nèi)部被吸收，導(dǎo)致所加熱的食品存在部分位置未受熱的情況。這就需要制作人員在采用微波技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行加熱時(shí)，選擇相適宜的食品形狀，并在擺放的過程中，考慮到微波爐內(nèi)部容器的大小和物理性質(zhì)，避免由于擺放位置不一，影響到微波爐中的加熱效率。

例如，食品中的尖角部位在微波中可以被快速加熱，但食品中的較厚部位在微波爐中的加熱速率較慢；在微波加熱球形食品時(shí)，由于其具有特殊形狀，因此比其他形狀的食品更容易聚集微波對(duì)自身進(jìn)行加熱升溫；在采用微波技術(shù)加熱時(shí)部分食品材料的熱導(dǎo)率、比熱容、比表面等相關(guān)力學(xué)常數(shù)存在較大的差異，這就使得食品在微波加熱時(shí)表面溫度的上升速度不同。通常在轉(zhuǎn)盤式的微波爐內(nèi)對(duì)食品進(jìn)行加熱時(shí)，處于微波爐內(nèi)轉(zhuǎn)盤邊緣區(qū)域的食品會(huì)比處于轉(zhuǎn)盤中間區(qū)域的食品更快加熱，如果這兩個(gè)區(qū)域的食品加熱時(shí)間相同，那么便會(huì)出現(xiàn)不同區(qū)域食品的受熱均勻性存在差異。

在解決食品烘焙中微波加熱不均勻的問題時(shí)，首先需要了解微波加熱的特性，如上文所說，在食品烘焙中將微波技術(shù)與傳統(tǒng)烘焙技術(shù)相結(jié)合，便可以取得良好的烘焙效果。因此，在解決微波加熱不均勻時(shí)，首先需要考慮到微波爐內(nèi)所采用的塑料、玻璃等材料的微波通透性，對(duì)一些影響微波反射或微波穿透的材料進(jìn)行替換，如在微波加熱中通過采用金屬烤模便可以在食品烘焙中取得良好的效果，通過這一材質(zhì)既可以保證食品在加熱過程中均勻受熱，又可以獲得良好的組織結(jié)構(gòu)。這一原理主要是由于金屬烤模自身所具有的物理特性，可以在微波爐中反射微波，將微波從烤模的表面直接反射至食品表面。通過這樣的加熱原理，既可以較好地幫助烘焙食品表面形成表皮，又可以避免由于棱角效應(yīng)，導(dǎo)致食品邊緣區(qū)域受熱過度。

同時(shí)，在調(diào)查研究中，科研人員發(fā)現(xiàn)食品微波加熱中，若采用顏色較深的烤模，在實(shí)驗(yàn)中存在的8 個(gè)烘焙樣品中有20%的樣品會(huì)出現(xiàn)加熱不均勻的問題；若采用顏色較淺的烤模，在實(shí)驗(yàn)中存在8 個(gè)烘焙樣品均無出現(xiàn)加熱不均勻的問題。所以在采用微波加熱技術(shù)進(jìn)行食品烘焙時(shí)，制作人員需盡可能地避免采用顏色加深的金屬烤模，采用顏色較淺的金屬烤模，既可以解決傳統(tǒng)烘焙過程中的材料投資，又可以在烘焙食品的角端部位采用鋁箔遮蔽，避免對(duì)角端部位過度烘烤。

2.3 部分烘焙食品的口感和風(fēng)味發(fā)生改變

在對(duì)食品進(jìn)行微波烘焙的過程中，如果食品多是一些易揮發(fā)的有機(jī)物，那么采用該方法就可能使得食品中的風(fēng)味物質(zhì)與淀粉所形成的復(fù)合被破壞，進(jìn)而造成食品中的風(fēng)味物質(zhì)出現(xiàn)釋放的問題?；蚴怯捎谖⒉訜釙r(shí)間過短，導(dǎo)致食品中的急性風(fēng)味物質(zhì)仍然被鎖定在淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而造成所加熱的食品出現(xiàn)食品風(fēng)味不平衡的問題，導(dǎo)致食品的口感變差。

為了解決這一問題便需要在烘焙食品中添加適當(dāng)?shù)氖称诽砑觿?，例如采用乳化劑、膠體或變性淀粉。根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示，通過在烘焙食品中添加聚甘油酯、丙二醇脂等食品添加劑便可以有效地改善微波烘焙中出現(xiàn)的體積小、風(fēng)味不不佳、加熱不均勻等問題，避免食品在加熱過程中出現(xiàn)變硬的情況。同時(shí)在食品加熱中通過添加相應(yīng)的復(fù)合乳劑，還可以進(jìn)一步地提高食品的保水性和黏稠度，使食品在加熱過程中混入空氣，形成較多的氣密氣泡，保證食品的松軟度。另一方面通過采用添加劑，還可以限制食品內(nèi)部的水分出現(xiàn)流失，使食品的口感更加潤滑。

3 結(jié)束語

在食品烘焙中采用微波烘焙技術(shù)具有節(jié)約能量、衛(wèi)生、加熱速度快等特點(diǎn)，同時(shí)該技術(shù)操作方便對(duì)食品的營養(yǎng)保存度較好，因此可以廣泛地應(yīng)用于食品加工廠、醫(yī)院、家庭等場(chǎng)所，具有良好的應(yīng)用效果。此外隨著中國微波烘焙產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，微波技術(shù)在食品烘焙中的應(yīng)用必然會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。