多年来，研究人员一直在研究有助于节省能源和减少烹饪时间的加热和烹饪系统:微波和真空烹调现在是食品工业中使用的替代方法。
大多数工业食品加工需要烹饪食品或使用其他热处理，如巴氏杀菌、灭菌、解冻、回火、漂白、浓缩和干燥。通常这些过程既耗时又耗费能源，并且对产品的最终成本有双重影响。多年来，研究人员一直在研究替代加热/烹饪方法，与传统方法相比，有助于节省能源和减少烹饪时间。其中的两种方法——微波和真空烹调法——在食品工业中已经使用了好几年，最近各种科学期刊对它们的性质、优缺点进行了评述。
食品工业中的微波炉
微波是一种频率在300mhz至300ghz之间的电磁波，由直接作用于待加工食品的电磁场产生。微波产生的热量来源于食物吸收微波能量的能力——或者更好的说是它们的水分含量——将其转化为热量，特别是由于所谓的介电机制(许多分子，比如水分子，是电偶极子)。当交变电场作用于食物中的水分子时，水分子试图使它们的偶极子与交变电场对齐;由于这一场的高频，排列每秒发生数百万次，产生分子振动，导致整个质量的加热。微波可以在不影响周围材料(如食品包装)的情况下提高温度。该技术的主要优点之一是，无论食品的体积如何(只要食品结构均匀)，都可以快速加热(大大减少加工时间)，从而最大限度地减少食品内部产生的热梯度，这是传统烹饪方法的典型做法。有证据表明，与传统烹饪方法(特别是煮沸)相比，微波烹饪对食物的营养和感官特性的损害和改变较少。然而，就这些好处而言，要加工的食品类型应进行非常准确的评估，因为其电介质响应可能根据所含的水、盐、纤维和蛋白质有很大的不同，并影响最终结果。有一些数学模型可以根据食品加工过程中水分的分布来预测食品内部的温度。 Even specific solutions were developed for the microwave cooking of inhomogeneous food materials, which are more prone to develop so-called “hot spots”, i.e. spots within the mass that become quickly very hot, whereas other spots are not sufficiently heated. This problem is particularly feared if microwave cooking is combined with pasteurization, as in the case of non-homogeneous foodstuffs (e.g. “ready to eat” meals consisting of different layers and/or parts), since this treatment would leave spots that have not been adequately processed, and still containing potentially pathogenic micro-organisms.
这个问题可以通过将微波应用于“移动的”食品(例如在转盘上)，并非常注意选择食品产品和包装的几何形状(特别是液体食品)，以及微波炉腔的形状来减少。至于烹饪，微波炉的各种用途是众所周知的，并用于面包、某些类型的肉、意大利面、大米、土豆及其衍生物。例如，对于面包，可以获得正确的水分和质地;然而，由于微波炉无法达到产生美拉德反应所需的温度，很难做出棕色酥脆的饼皮(用传统的热空气烤箱就很容易得到)。然而，褐变可以使用微波炉内的特殊材料，能够将热量传递到整个产品表面。作为一种替代方法，为了获得想要的棕色和酥脆的外壳，微波炉烹饪的可烤箱产品可能结合其他传热方法，如红外辐射，或喷射冲击。至于肉类，确定烹饪均匀性的一个重要参数是脂肪的数量和分布:在脂肪分布均匀的情况下(如汉堡包或肉糜)，微波烹饪特别有效，出乎意料的是，较高的脂肪含量加快了烹饪过程。
