微波技術(shù)在紅棗加工中的應(yīng)用 微波是一種電磁波，波長為 1 mm~1 m，其相應(yīng)頻率在 300 MHz~300 GHz，我國工業(yè)應(yīng)用微波頻率為2450MHz。微波技術(shù)是通過每秒幾億次的高頻變換微波場，使物料分子的極性取向隨之變化，導(dǎo)致分子急劇摩擦、碰撞，達(dá)到瞬時升溫和破壞生物膜及大分子的作用。 棗營養(yǎng)豐富，鮮棗含糖量在各水果中名列，為10％~44％，干棗含糖量為60％~80％，每 100 g鮮棗產(chǎn)生的熱量為 447.99kJ，含蛋白質(zhì)1.2％，脂肪0.2％，粗纖維素 1.6％，鈣 41 mg，磷 23 mg，鐵 0.5 mg。重要的是，鮮棗中還含有豐富的維生素，每 100 g鮮棗果肉含胡蘿卜素 0.01 mg，硫胺素 0.06 mg，核黃素 0.04 mg，尼克酸 0.6 mg。VC 在鮮棗中含量較高每 100 g鮮棗果肉含 410 mg，有的品種高達(dá) 800 mg。因此，棗被稱為“活維生素丸”。民間有“一日食三棗，青春永不老”之說。 紅棗加工中的加熱、干燥、殺菌等工藝，都能運用到微波技術(shù)，具有升溫迅速、效率高、穿透性好、無污染、容易操控等優(yōu)勢。因此，微波技術(shù)應(yīng)用于棗加工是一種發(fā)展趨勢。 1 微波技術(shù)在棗加工中的應(yīng)用 1.1 微波抑制棗采后營養(yǎng)降解 陳蔚輝等人將臺灣青棗果實分為2 組，一組為微波 （微波時間） 組，另一組為對照組，不做任何處理；實驗結(jié)果表明，經(jīng)過微波處理的臺灣青棗在采后 7 d 的好果率明顯大于對照組，說明微波處理對臺灣青棗采后壽命有一定影響。微波處理組的臺灣青棗好果率比對照組的提高了 25%，貯藏壽命延長了 2~3 d。對照組的臺灣青棗在第 3 天就出現(xiàn)果柄周圍褐變的現(xiàn)象，第 4 天就開始有腐爛果；而經(jīng)微波處理組的臺灣青棗在第 5 天才出現(xiàn)了腐爛褐變的現(xiàn)象。這說明微波抑制了臺灣青棗生理病害。在對棗果實在貯藏期間的可溶性固形物、有機酸及 VC 進(jìn)行檢測的結(jié)果表明，微波處理組的各成分含量均高于對照組。 1.2 微波干制 紅棗常用的干燥方法有自然干制、熱風(fēng)干制、微波干燥、真空冷凍干燥等。真空冷凍干燥雖然具有較好品質(zhì)，但耗能大，成本高，不適合大眾消費。一般的熱風(fēng)干燥過程中，物料外部受熱，表面干燥，熱量向內(nèi)傳遞，其方向與水分?jǐn)U散傳遞的方向相反，影響了水分的向外蒸發(fā)。微波是內(nèi)部加熱,含水量高的部位升溫較快。因此在微波干燥過程中，水分由內(nèi)層向外層的遷移速度快，干燥速度明顯快于熱風(fēng)干燥，有研究表明微波干燥可比熱風(fēng)干燥節(jié)能30%。 應(yīng)用微波干燥紅棗具有以下優(yōu)點：①干燥速度快；②產(chǎn)品質(zhì)量好，由于棗表面溫度不太高，氧化褐變少，色澤紅亮而耐藏，香氣損失少，干燥均勻，同時由于水分蒸發(fā)速度快，容易形成多孔性，產(chǎn)品的復(fù)水性好，口感好；③外部散熱損失少，熱效率高；④操作簡便，不污染環(huán)境。但是由于微波設(shè)備的制約，微波干燥產(chǎn)能不高。 微波干燥紅棗，不僅可以大幅度縮短干燥時間，提高生產(chǎn)效率，而且在節(jié)能、環(huán)保以及保持營養(yǎng)等方面都有很好的效果。試驗中分別采用自然曬干、微波干燥、電熱恒溫干燥的方法處理樣品，然后測定不同干燥方法處理紅棗的 VC 含量。結(jié)果表明，鮮棗中VC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 324.64 mg/100 g，隨著自然日曬天數(shù)的增多，VC 含量迅速減少；電熱恒溫干燥樣品中，VC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 21.63 mg/100 g；微波干燥樣品中，VC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 93.25 mg/100 g。微波干燥處理的紅棗 VC 含量高于自然曬制和電熱恒溫干燥的樣品。 1.3微波殺菌 微波殺菌、保鮮是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波的熱效應(yīng)主要起快速升溫殺菌作用，而非熱效應(yīng)則使微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異，喪失活力或死亡。生物固體達(dá)到同樣溫度條件時，微波殺菌的效果明顯好于加熱殺菌，微波的滅菌速率也明顯比加熱殺菌快得多。 在貢棗生產(chǎn)中，微波輸入功率 15 kW，殺菌時間4~5 min，就能夠充分殺死細(xì)菌、霉菌、蟲卵污染與致病菌病，使產(chǎn)品品質(zhì)得到保障。在眾多的其他棗產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，都可以微波殺菌，具體工藝參數(shù)，有待于生產(chǎn)過程中調(diào)整。 1.4 微波萃取 微波萃取的機理可從以下方面考慮：①微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)，到達(dá)物料的內(nèi)部維管束和腺胞系統(tǒng)。由于吸收微波能，細(xì)胞內(nèi)部溫度迅速上升，使其細(xì)胞內(nèi)部壓力超過細(xì)胞壁膨脹承受能力，細(xì)胞破裂，細(xì)胞內(nèi)有效成分自由流出。②微波所產(chǎn)生的電磁場，加速被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴散速率。 傳統(tǒng)熱萃取是以熱傳導(dǎo)、熱輻射等方式，由外向里進(jìn)行，而微波萃取是通過偶極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)2 種方式，里外同時加熱。與傳統(tǒng)熱萃取相比，微波萃取具有以下特點：①質(zhì)量高，可有效地保護食品、藥品以及其他化工物料中的功能成分；②產(chǎn)率高；③對萃取物具有高選擇性；④可節(jié)省 50%~90%的時間；⑤溶劑用量少 （可較常規(guī)方法少 50%~90%）；⑥低耗能。但是目前國內(nèi)還沒有成熟的微波萃取設(shè)備。 1.4.1 棗中多糖的萃取 在微波對綠茶提取物主要活性成分茶多糖結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)微波對多糖制品的化學(xué)結(jié)構(gòu)無影響。紅棗多糖浸提技術(shù)的關(guān)鍵是提高提取液中多糖的含量，又能較好地保持其生物活性，故可以用微波強化浸提。至于助提條件及效果，有待于進(jìn)一步研究。 1.4.2 棗其他功能成分的提取 目前研究的熱點有從棗渣中提取棗皮紅色素及棗酊醬色素的提取，紅棗酊的制備研究，棗果中環(huán)磷酸腺苷的提取，棗核中棗核仁油的提取等，從微波的作用機理看，將微波技術(shù)應(yīng)用于棗果中功能成分的輔助提取，具有較好的應(yīng)用前景。 2 結(jié)語 微波技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，顯示出多種優(yōu)越性，目前實驗性研究已經(jīng)相當(dāng)多，但是受設(shè)備和投資效益等方面的制約，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用只在微波殺菌和微波干燥方面得到了較為廣泛的應(yīng)用。就長遠(yuǎn)而言，發(fā)展微波技術(shù)是一種趨勢，是推廣的。因此，應(yīng)加大微波技術(shù)應(yīng)用推廣的力度和經(jīng)費投入，鼓勵、扶持科研院所將實驗室的研究成果與企業(yè)合作進(jìn)行中試，盡快實現(xiàn)微波技術(shù)在棗加工中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。