激光切削技術在食品加工中的應用

激光是利用光照、加熱及放電等手段激發特定的物質,并在諧振腔的作用下,使物質內部發生受激輻射振蕩而產生的一種特殊光.利用激光束的高功率和高定向特點,采用適當的光學聚焦裝置,可形成極細的光束,用來切削金屬和有機物,這便是激光刀.激光刀切削是一種非接觸式加工,因而很清潔衛生.此外,它的加工速度快,加工量大,所切的斷面光滑整齊,而且可以將被加工物切削成任何所需的形狀.

激光刀切削的這些優點,在食品加工中很有實用價值.例如：用激光刀切面條、面包、魚、肉、骨、蔬菜和水果等,其斷面將更加光滑,而且形狀規整.也可以切出特殊的形狀,作為新的產品造型.用激光刀切食物,是任何刀工超凡的廚師都難以媲美的,在大批量切削方面尤其實用.

由于激光刀是以光子為刀刃,可鋒利無比地將有機物的大分子切斷.蛋白質分子很大,用激光刀切開以后,將有助于消化.用激光刀把細胞膜、細胞核及細胞間質切開,可讓組織結構中的營養和功能成分釋放出來.這對提取營養和功能物質很有幫助,可提高得率和產量.如：核酸的分子很大,可用激光刀切成“斷片”.用酶把核酸切成核酸片斷,那是化學切削,而激光刀是物理切割.由激光刀切割出來的核酸斷片,其兩端將暴露出非分子結構的斷面,它們可能有新的理化特性及功能.這是值得深入研發的課題.用激光刀將酵母細胞壁切開,是一種新的破壁技術,有利于提取RNA.如果將細胞核切開,將有利于提取DNA.由此可見,激光刀在食品加工中,無論是實際應用還是科研開發,都值得關注.

目前,激光刀設備已有工業及醫用制品,用微機可控制其切削的速率和切割線路.如果安裝到食品加工生產線上,則可代替或部分代替面刀、嶄拌刀具、鋸條及鉆頭等,可以利用它的特性方便地改變某些食品加工面貌并開發出新產品.如：用激光刀切割新鮮豬肉、牛肉、雞肉及海鮮時,可連骨質、皮和纖維等一齊切斷,不留碎骨殘端,而且較少溢血.帶有膠質或半流體狀的東西,如黃芪膠、棗膏、阿膠、黃精、熟地及牡蠣等,均可用激光刀整齊地切開.用激光刀密集切割,可將魚肉連魚刺一起切斷,不但使魚刺變短、變薄,解決了食用時魚刺卡喉的問題,而且還使魚刺中的鈣質、黏多糖和硫酸軟骨素等有益的成分得到利用.同樣的方法還應用于禽畜骨和貝殼加工.應用激光刀還可使植物粗纖維、木質等變得像可食纖維那樣“碎軟”.由于激光束的光速快得驚人,亦可用激光刀切削和粉碎在水中或其他液體中的不固定物,這在加工特殊食品時有相當的實用價值.

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