原理
歐姆加熱的基本原理是利用食品本身的介電性質, 當電流通過時, 在食品物料內部將電能轉化為熱能, 引起食品溫度升高, 從而達到直接均勻加熱殺菌的目的。歐姆加熱系統是採用低頻交流電（50-60Hz）配合特殊的惰性電極來提供電流。由於電流具有一定的穿透性, 因此, 待加熱食品物料之間以及物料中各部分的導電性差異, 將直接影響其加熱殺菌效果, 另外, 食品物料在加熱器中的滯留時間也是影響歐姆加熱製品品質的一個重要因素。
影響因素
1. 顆粒的大小、形狀、密度、含量採用歐姆加熱處理的含顆粒食品, 一般要求其顆粒直徑小於2.5cm。這是因為在無菌操作過程中, 顆拉過大會使其在進料斗中遭到機械損傷, 且不能保證在流經電場時得到足夠的熱處理。顆粒密度過大或在粘度低的液體中, 有可能沉澱在加熱器底部, 而導致顆粒過度受熱, 對顆粒的形狀保持以及其中營養物質的保存都不利。相反, 密度過小的顆粒在加工過程中會懸浮在液體表面。在歐姆加熱過程中, 顆粒懸浮在液體表面或沉澱在底部, 都不能很好地估計其在加熱器內的滯留時間和受熱情況。因此, 在加工時, 選擇合適的液體承載密度不同的顆粒,能避免和降低由顆粒密度引起的一些不良影響。
在歐姆加熱中, 顆粒物料的含量一般在20-70%之間。含量過高或過低, 都要求對顆粒的大小、形狀、質地等進行重新考慮。對顆粒含量較高的食品, 一般要求顆粒小且具有一定的柔韌性, 並且為了減小顆粒間的空隙度, 還要求顆粒具有多樣的幾何形狀。對顆粒含量較低的食品, 則要採用粘度較大的液體來保持顆粒的懸浮狀態。
載流液體的物理作用是使物料均勻懸浮於液體中, 除此之外, 還能賦予食品以特有的風味。在歐姆加熱過程中, 如果液體粘度過小, 顆粒會沉澱在加熱器底部,而液體的湯汁則直接流經電極, 從而導致液相、固相嚴重的受熱不均如果液體粘度過大, 顆粒之間、顆粒與加熱器管壁之間的相互磨損都會破壞顆粒的結構完整。在加熱過程中, 液體中如含有澱粉, 則會發生澱粉凝膠化歐, 同時顆粒受熱失水等因素都能影響載流液體的粘度, 因此對含有澱粉等粘稠成分在加工前要進行預糊化處理,防止在加工過程中該類物質發生相變而影響液體的粘度。對易失水的顆粒食品在加工過程中要注意保持液體粘度的恆定。在20-65℃時, 可用粘度計測定液體的粘度, 當溫度升至65-138℃時, 可用氣溶膠麵糊粘度測定法來測定液體的枯度變化情況。
3. 電導率大部分食品中都含有一定量的自由水, 其中溶解的可解離性酸、鹽等物質具有導電性。一般來講, 電導率隨溫度升一高而增大。固液體間的電導率差異以及非導電性物質的存在都會影響歐姆加熱食品的品質, 因此在加熱前必須設法減小固液體間的電導率差異。食品物料中的非導電性物質如脂肪、油、空氣、酒精、冰晶塊、骨頭等因不具有導電性, 在加熱時, 易在其表面使顆粒物料過度受熱, 所以非導電性物質含量高的食品不適合套用歐姆加熱。
