陳濤

洽洽食品股份有限公司 安徽合肥 230601

葡萄干的制作需要經(jīng)過暴曬這一步驟，然而，這一步驟的衛(wèi)生條件很難保證，如若處理不當(dāng)便會(huì)滋生大量細(xì)菌。所以，在葡萄干的后續(xù)加工應(yīng)該對(duì)此問題作出處理，避免顧客在食用葡萄干時(shí)出現(xiàn)食品安全問題。目前，葡萄干殺菌技術(shù)主要包含了熱殺菌、超高壓殺菌、超聲波殺菌、脈沖光殺菌、輻照殺菌、射頻殺菌等。接下來(lái)，筆者主要針對(duì)射頻殺菌技術(shù)進(jìn)行分析。

1 研究思路

選用葡萄干為研究對(duì)象，通過試驗(yàn)的方法對(duì)葡萄干的介電特性、射頻加熱、殺菌工藝進(jìn)行研究。分析頻率、溫度、水分含量對(duì)于葡萄干的介電特性的影響，探究轉(zhuǎn)速、水分含量、極板間距在射頻加熱過程中的變化趨勢(shì)，結(jié)合射頻殺菌、保溫實(shí)驗(yàn)、理化指標(biāo)確定最優(yōu)殺菌工藝，并展望其在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的可行性。

2 研究方法

2.1 介電特性

在對(duì)葡萄干的介電特性進(jìn)行研究時(shí)，主要利用末端開路同軸探頭與阻抗分析儀進(jìn)行試驗(yàn)，將水分含量、溫度、頻率作為試驗(yàn)的調(diào)節(jié)變量，利用非線性回歸的方法分析在不同條件下介電常數(shù)與耗損因子的變化。其中，可以將葡萄干水分含量設(shè)定在12%、18%、24%，溫度設(shè)定在25℃、50℃、70℃、90℃，頻率設(shè)定在27.12MHz、40.68MHz、915MHz、2450MHz。

2.2 射頻加熱

在對(duì)葡萄干進(jìn)行射頻加熱的操作時(shí)，可以將電機(jī)轉(zhuǎn)速、極板間距、葡萄干的水分含量作為變量，對(duì)于升溫速率與加熱的均勻性進(jìn)行分析，通過曲線圖的對(duì)比獲得最優(yōu)的射頻加熱條件。其中，可以將轉(zhuǎn)速設(shè)定為0r/min、20r/min、40r/min、60r/min；極板間距設(shè)定為16cm、17cm、18cm；水分含量設(shè)定為12%、18%、24%。

2.3 殺菌工藝

在對(duì)葡萄干的殺菌工藝進(jìn)行研究時(shí)，可以通過改變射頻加熱的溫度與保溫時(shí)間對(duì)不同的殺菌工藝進(jìn)行研究，從不同殺菌工藝對(duì)于葡萄干色澤、感官以及理化指標(biāo)的結(jié)果分析比較出殺菌效果更好的工藝。其中，可以將射頻加熱溫度控制在60℃、70℃、80℃，保溫時(shí)間控制在0min、5min、10min、15min。

3 結(jié)果與分析

3.1 介電特性結(jié)果分析

根據(jù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析不難發(fā)現(xiàn)，水分含量、溫度、頻率是對(duì)葡萄干介電特性影響最深的因素。從水分含量的影響角度來(lái)說，在溫度條件與頻率條件不變的情況下，介電常數(shù)與損耗因子會(huì)隨著葡萄干中水分含量的增加而提升。究其原因，葡萄干中水分含量低，其主要為束縛水。當(dāng)葡萄干中水分含量增加時(shí)，束縛水便會(huì)向自由水進(jìn)行轉(zhuǎn)化，如此一來(lái)，便增加了葡萄干對(duì)于離子的傳導(dǎo)性能，即介電特性會(huì)有所提升。從溫度的影響角度來(lái)說，在水分含量、頻率條件一定的情況下，介電常數(shù)與損耗因子會(huì)隨溫度的升高而提升。通過具體分析可知，在水分含量不同的前提下，溫度變化會(huì)對(duì)介電常數(shù)損耗因子的變化產(chǎn)生一定的影響。如：當(dāng)葡萄干水分含量為12%時(shí)，介電常數(shù)、損耗因子會(huì)隨溫度的升高而增長(zhǎng)明顯[1]；當(dāng)葡萄干水分含量為24%時(shí)，介電常數(shù)、損耗因子的增長(zhǎng)速率趨于平緩。從頻率的影響角度來(lái)說，頻率能夠影響到射頻殺菌的穿透深度，當(dāng)頻率低時(shí)，波長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，穿透深度自然更長(zhǎng)，有利于對(duì)物料進(jìn)行殺菌操作。

3.2 射頻加熱結(jié)果分析

從轉(zhuǎn)速對(duì)于射頻加熱結(jié)果進(jìn)行分析，在控制極板間距、葡萄干水分含量相同時(shí)，每分鐘20轉(zhuǎn)的升溫速率最快，而每分鐘0轉(zhuǎn)的升溫速率最慢。當(dāng)轉(zhuǎn)速確定在每分鐘0轉(zhuǎn)時(shí)，葡萄干的受熱并不均勻，呈中間溫度高、邊緣溫度低的態(tài)勢(shì)。而轉(zhuǎn)速為每分鐘20轉(zhuǎn)、40轉(zhuǎn)、60轉(zhuǎn)時(shí)，便不會(huì)出現(xiàn)此類現(xiàn)象。如若進(jìn)行深入探究可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速為40r/min時(shí)，射頻加熱的均勻性最佳。究其原因，轉(zhuǎn)速過低葡萄干達(dá)不到均勻受熱的效果，而轉(zhuǎn)速過高則可能由于離心作用發(fā)生中空現(xiàn)象。從極板間距對(duì)于射頻加熱結(jié)果進(jìn)行分析，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，極板間距愈小，物料的升溫速度愈快。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)極板間距為16cm時(shí)，物料溫度在280s后可達(dá)到80℃；而極板間距為18cm時(shí)，同等時(shí)間內(nèi)物料溫度僅能達(dá)到53℃。所以，接下來(lái)的試驗(yàn)可以將轉(zhuǎn)速為40r/min，極板間距為16cm作為前提條件。從葡萄干水分含量對(duì)射頻加熱結(jié)果進(jìn)行分析，含水量高的物料在相同時(shí)間內(nèi)可達(dá)到的溫度愈高，再結(jié)合射頻加熱的均勻性的條件，可以得出18%含水量的葡萄干更適合射頻加熱殺菌技術(shù)[1]。

3.3 殺菌工藝結(jié)果分析

殺菌溫度與保溫時(shí)間對(duì)于殺菌工藝效果的影響是顯著的。就殺菌溫度來(lái)說，射頻殺菌的溫度越高，所取得的效果越佳。當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，射頻殺菌工藝未能取得明顯的效果，無(wú)論是菌落總數(shù)還是霉菌數(shù)量都無(wú)太大變化。當(dāng)溫度達(dá)到70℃時(shí)，射頻殺菌工藝可以取得一定的效果。當(dāng)溫度達(dá)到80℃時(shí)，射頻殺菌工藝的效果十分明顯。就保溫時(shí)間來(lái)說，在殺菌溫度為60℃的條件下，殺菌效果會(huì)隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而產(chǎn)生一定的效果，但是菌落數(shù)量并無(wú)顯著變化。在殺菌溫度為70℃的條件下，殺菌效果會(huì)隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)而取得明顯效果。在殺菌溫度為80℃的條件下，葡萄干的菌落數(shù)量會(huì)瞬間下降，且不會(huì)隨時(shí)間變化發(fā)生明顯變化，留存的細(xì)菌均為耐高溫細(xì)菌。除此之外，在對(duì)射頻殺菌70℃，保溫5min、保溫10min以及射頻殺菌80℃，保溫0min三種殺菌工藝的試驗(yàn)對(duì)比中可知，射頻殺菌70℃、保溫5min的殺菌工藝與未經(jīng)殺菌處理的葡萄干相比色澤差異最小，更適合在生產(chǎn)中進(jìn)行使用。同樣，除射頻殺菌70℃、保溫10min的殺菌工藝外，另兩種殺菌工藝處理過的葡萄干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。綜合來(lái)看，在實(shí)際生產(chǎn)中可以選擇將殺菌溫度設(shè)定在70℃、保溫時(shí)間設(shè)定在5min[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，筆者在文中以葡萄干作為主要研究對(duì)象，對(duì)于射頻殺菌技術(shù)進(jìn)行了深入討論。通過對(duì)葡萄干進(jìn)行介電特性、射頻加熱、殺菌工藝的相關(guān)試驗(yàn)，在完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析后，得出射頻殺菌技術(shù)對(duì)于葡萄干殺菌來(lái)說是一種高效的技術(shù)的結(jié)論，并結(jié)合該結(jié)論促使其能夠在葡萄干的生產(chǎn)中對(duì)此項(xiàng)技術(shù)加以運(yùn)用。