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欧姆加热杀菌产品品质朱晓燕 本章主要内容本章内容(Contents)1 概述Introduction2 欧姆加热杀菌优点3 欧姆加热技术的影响因素4 欧姆加热杀菌技术的应用实例1 Introduction 欧姆加热(ohm-heating)，亦称电阻加热(resistance heating)、焦耳加热(Joule heating)、电力加热(electro heating)等，是电流在一对电极之间流过连续流动的食品，食品内部产生热量，达到灭菌的目的。 此时将食品视为具有一定电阻的导体，在电流的作用下产生焦耳效应，产生热量的大小用焦耳定律描述。 欧姆加热技术与传统热杀菌技术在热量产生和传递方面有着本质的区别。 对于粒径小于15 mm的食品，常规热杀菌方法是采用管式或刮板式换热器进行间接热交换，其热传递速率取决于传导、对流或辐射的换热条件。 欧姆加热，是利用食品本身所具有的电不良传导性所产生的电阻来加热食品，使食品不分液体、固体均可受热一致，并可获得比常规方法更快的颗粒加热速率。因而可缩短含大颗粒固体食品的杀菌时间，得到高品质产品，同时更能保持食品颗粒的完整性，是目前用来加工含颗粒食品最为有效的杀菌技术之一。2 欧姆加热杀菌优点（1）欧姆加热是快速的体积加热 欧姆加热是体积加热方式，液体和其中的固体几乎同时加热。固体内部的温度比表面高。加热更加迅速。在传统加热中，固体受热依靠传导液体的热量，因此当固体中心的温度达到灭菌温度时，液体和固体的表面已经过热，降低产品的质量。(2) 流动接近塞状流,形成均匀的温度场(3) 没有传热面,固体表面不会结成硬块,也不会结垢(4) 特别适合加热含在大颗粒的食物(直径25mm)和高粘度、热敏性、导热系数低的食品。 间壁换热加热大颗粒食品会造成液相过热，加热时间长,营养保留低。(5) 可处理固形物含量高达(50 -80)%的物料,传统加热中、固体靠液体传导热量,故必须有足够的液体来加热固体。欧姆加热则没有这个问题。(6) 欧姆加热是电加热，虽然电能较贵，但其转化率较高（90%）,其他能量的转化率只有(45-50)%,故加热1t产品的能耗与用蒸汽加热是差不多的。(7) 对产品的机械损伤小,颗粒非常完整。3 欧姆加热技术的影响因素（1）电导率 物料的电导率是欧姆加热技术的首要影响因素。大部分食品中都含有一定量的自由水，其中溶解的可解离性酸、盐等物质具有导电性，但不同的食品这些物质的含量和解离程度都不一样，所以电导率也不同，固液体间的电导率差异以及非导电性物质的存在也会影响欧姆加热的效果。食品中如果非导电性物质过多，在加热时，易在其表面使颗粒物料过度受热，所以非导电性物质含量高的食品不适合应用欧姆加热技术。（2）温度 温度对欧姆加热过程的影响是通过改变物料电导率来实现的。物料加热温度越高，电导率也越高，因而加热速率也随着物料温度的上升而增大。在室温下，颗粒的电导率比液体低，但当温度升高时，颗粒的电导率会增大并超过液体的电导率。因此，当食品中液体的温度达到加工要求时，颗粒的温度往往要高于液体的温度，从而避免了液体过度受热，而颗粒固体物料受热不足的情况。（3）固体的大小、形状、方向、密度和含量 采用欧姆加热处理含有颗粒的食品，一般要求其颗粒直径小于25 mm，这是因为若颗粒过大，不能保证在流经电场时得到足够的热处理。 固体的形状对欧姆加热也有影响。而且，当固体的长宽比较大时，其方向对欧姆加热也有影响，固体垂直和平行于电场两相的温度不同，但方形和球形颗粒没有方向问题。 颗粒密度过大或在粘度低的液体中，有可能沉淀在加热器底部，而导致颗粒过度受热。对颗粒的形状保持以及其中营养物质的保存都不利。相反，密度过小的颗粒在加工过程中会悬浮在液体表面。在欧姆加热过程中，颗垃悬浮在液体表面或沉淀在底部，都不能很好地估计其在加热器内的滞留时间和受热情况。 在欧姆加热中，颗粒物料的含量一般在20% -70%之间。对颗粒含量较高的食品，一般要求颗粒小且具有一定的柔韧性，并且为了减小颗粒间的空隙度，还要求颗粒具有多样的几何形状。对颗粒含量较低的食品，则要采用粘度较大的液体来保持颗粒的悬浮状态。（4） 粘度 欧姆加热过程中，如果液体粘度过小，颗粒会沉淀在加热器的底部，而液体则直接流经电极，从而导致固液两相受热不均；液体粘度越大，加热速率就越大。这是因为液体粘度增大时，固液两相的对流传热系数变小。但粘度过大时，颗粒之间、颗粒与加热器管壁之间的相互摩擦都会破坏颗粒的结构完整性。 如果液体中含有淀粉，则会发生淀粉凝胶化，导致粘度增加。同时颗粒受热失水等因素都能影响载流液体的粘度。因此对含淀粉等粘稠成分在加工前要进行预糊化处理,而对易失水的颗粒食品在加工过程中要注意保持液体粘度。（5） 热容 当物料中的颗粒和液体的电导率趋