熱處理

一、食品的加熱法:

食品的加熱法分為直接加熱法及間接加熱法。

1.直接加熱法:

  1. 利用氣體、固體、油脂等物質產生燃燒熱直接通入氣體。
  2. 利用電磁波的加熱:包括γ-射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線及微波等。
  1. 放射線照射:放射線是一種波長很短(介於10-19~~10-15公尺)的電磁波,具高能量幅射性,破壞分子共價鍵,但卻不會有明顯的升溫現象。目前被利用在食品照射的放射線有X-射線、電子線及γ-射線,其中γ-射線的穿透力最強,效果最好。
  2. 紫外線照射:紫外線的能量小,對固形物幾乎無穿透力,加熱的效果不大,大部分作為空氣、水及器具表面的殺菌使用。波長在2600 Å左右的紫外線殺菌力最強,因此一般使用的殺菌燈,其所使用紫外線波長為2537 Å
  3. 紅外線加熱:紅外線波長範圍介於0.76~1000μm,依波長的長短可分為近紅外線(0.76~2μm)、中紅外線(1.5~5.6μm)、遠紅外線(4-1000μm)。其中實際具有幅射加熱能的波長介於(2.5~25μm)的紅外線,尤其是以遠紅外線最具實用價值。
  4. 微波加熱:微波是周波數高的電磁波(300MHZ~30GHZ),食品所使用的微波為915 MHZ 及2450 MHZ。微波遇金屬會被反射,因此;金屬不宜作為微波容器,不被空氣、玻璃、陶器、聚乙烯、聚丙烯等物質所吸收而可透過,因此以這些物質作為微波容器,不易散熱。

2.間接加熱:

  1. 利用蒸氣或氣體在熱交換器中加熱。
  2. 利用液體在熱交換中加熱。
  3. 利用電氣對流交換加熱。

二、傳熱的方式:

傳熱得基本方式分為傳導、對流及輻射三種。

(一)熱的傳導:

固體物質得傳熱方式;藉由物質相互接觸,使能量由含量高的部分(高溫處)往含量低的部分(低溫處)轉移,致使固體內的分子再一定位置發生震動,將能量以熱的方式傳遞。

(二)熱的對流:

大部分為流體物質的傳熱方式;被加熱的流體,由於密度變為比周圍小,因此產生向上移動的現象,此種傳熱方式稱為對流。由於流體本身的密度差引起的運動現象稱為自然對流;依送風機或泵等外力的作用引起對流,稱為強制對流。

(三)熱的輻射:

某物質的能量藉由分子或原子的震動,能量以波動方式向外放射,撞擊其他物質的分子而被吸收產生熱的現象,此種傳熱方式稱為輻射。輻射是一種不需介質的熱傳遞現象,輻射能的性質有若光線,是一種電磁波,可自熱源向四周發射能量。其放射能量碰到透明體即通過,碰到不透明體時,一部份被反射,其餘被吸收而變為熱。

三、加熱裝置:

(一)蒸煮器:

1.雙重鍋(double kettle):分為固定式、倒轉式、攪拌式及刮板式等種類。。

2.加壓殺菌釜:可分為臥式靜置型、立式靜置型、攪動型等種類。

3.連續式蒸煮器:分為常壓式及加壓式等種類。

(二)熱交換器:

1.多管式熱交換器。

2.板式熱交換器。

3.刮面式熱交換器。

其中多管式熱交換器及板式熱交換器是利用內裝熱媒流動的板式或管式金屬與食品接觸進行熱交換,因此不適合用於高黏性食品原料高壓蒸氣加熱及高壓操作,以免金屬沾黏焦化或管線洩漏。

另,刮面式熱交換器因在食品接觸面上有刮刀,不斷將食品原料由金屬壁面刮離,因此適用高黏性材料的連續加熱或冷卻。