整个欧姆加热系统主要由电源及其控制系统、流量控制系统、欧姆加热室和数据采集系统等组成，整体加热功能的启动和停止通过电源控制系统完成，容易实现自动化。欧姆加热工业化生产加工过程中，不同物料时切换时无需清洗设备，操作简单。整个欧姆加热系统中除动力泵外无其它运动部件，整体操控简单。欧姆加热的热量由物料自身的阻抗在电流作用下产热，热能损失较小，与微波加热、射频加热等电加热方法相比，欧姆加热的能量转化效率可达95%以上，约为传统加热转化率的2倍，能够更高效的利用电能，并且不存在热惯性。因此，欧姆加热技术应用于商业化生产可在降低生产成本、提高生产效率的同时保护环境，应用前景广阔。

[11] DUYGU B, MIT G. Application of Ohmic Heating System in Meat Thawing[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences,2015,195:2 822-2 828.

典型批式欧姆加热装置的加热室设计有以下2种：一个绝缘圆筒及一对电极组成圆筒状加热室(表1a)、一个绝缘立方体盒及一对电极组成的盒装加热室(表1b)。JUN和SASTRY设计了一种由一对“V”形薄片电极和绝缘的软包状材料组成的可变形加热室(表1c)，用于长时间太空旅行任务中食品的加热。此外，另一种加热组合式加热室(表1d)是由一对金属极板和电极加热装置组成，可用于加热馅饼或者汉堡包之类的固态食品。

[25] PATARO G, BARCA G M J, PEREIRA R N, et al. Quantification of metal release from stainless steel electrodes during conventional and pulsed ohmic heating[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2014,21(4):66-73.

(4)电极表面粘附：在加热过程中，食品中的某些物料组分如蛋白质、脂肪等会粘附在电极表面，从而影响加热效率和产品质量，虽然通过提高电源的频率可以抑制这些组分在电极表面的粘附，但电场条件下的粘附机理尚不明确。

[40] 赵武奇,郭芳.苹果块欧姆加热烫漂技术研究[J].陕西师范大学学报:自科科学版,2013,41(2):100-103.

责任编辑：

与传统加热方式相比，欧姆加热技术应用于食品加工行业可以提供高质量、高附加值、耐储存产品。在欧美日等发达国家，欧姆加热技术在食品加工的应用正处于商业化推广和设备的完善阶段，而国内对欧姆加热技术的电场和温度场的数值模拟及仿真的研究仍处于初级阶段，商业化食品欧姆加热装置的研发方面还有巨大的发展潜力。可以预料，随着人们生活水平的提高，对高附加值的食品需求量的与日俱增，欧姆加热技术必将得到大力发展并在食品热加工中有广阔的应用前景。

欧姆加热又称焦耳加热，其原理是利用食品物料自身的电导特性来加工食品，其电导方式是依靠食品物料中电解质溶液离子或熔融的电解质的定向移动。绝大多数食品物料含有可电离的酸或盐，并表现出一定的电阻或电阻抗特性，当食品物料的两端施加电场时，通过食品物料自身的阻抗可在流进其内部的电流作用下产生热量，使物料得以加热。其原理图如图1所示。

阅读 ()

[28] ZHU S M, ZAREIFARD M R, CHEN C R, et al. Electrical conductivity of particle-fluid mixtures in ohmic heating: Measurement and simulation[J]. Food Research International,2010,43(6):1 666-1 672.

4. 3 食品解冻中的应用

(5)电极与加热室结构优化设计：欧姆加热过程是多物理场(流场、温度场和电场)耦合过程，其加热过程非常复杂，但可利用计算机虚拟仿真技术可对加热室及其电极结构进行优化设计；同时，需要开发性价比较高的新型电极材料，同时具备高电导率和耐电化学腐蚀的性质。

2. 2 加热速度快、 不受物料尺寸和形状的影响

相对于传统的加热方式，欧姆加热不但可以均匀快速的对食品物料加热，而且基本不受食品物料尺寸和形状的限制。对于含颗粒的固液混合食品加工方面，可加工物料的颗粒尺寸可达40 mm；无需液相传热介质，固液比可达70%，约为传统加热方式最大限度的2倍。欧姆加热是一种新型的电物理体积加热法，无需借助传热面和介质间的温度差作为传热动力，加热程度和速率由被加热物料的电导率决定，热量渗透深度不受食品物料大小、形状的限制。而微波加热的热量源自食品原料内部的水分子或其他极性分子在高频电磁波作用下振动摩擦生热，由于食品原料中各部分组分、大小和形状互不相同，所吸收的电磁波也不相同，这在很大程度上制约了电磁波加热的均匀性和穿透深度。

[22] LI Fa-de, CHEN Chen, REN Jie, et al. Effect of ohmic heating of soymilk on urease inactivation and kinetic analysis in holding time[J]. Journal of Food Science,2015,80(2): E307-E315.

ABSTRACTOhmic heating (OH), a novel heating technology, has a great potential as a rapid and uniform heating method in food processing, and can ensure food safety and quality. Due to several factors such as electrical conductivity of foods, electrical field strength, ohmic heating usage is still at its preliminary stage in China. However, it has been extensively used in foods containing particles, rich in proteins as well as the space foods in other countries. The fundamental principle, characteristics and development status of ohmic heating technology were discussed in this review. The affecting factors of ohmic heating on the activity of enzyme, microorganism and nutrition of foods were also investigated. Current applications of this technology in food processing were also discussed and summarized.

[44] 李修渠,李里特,李法德.通电加热解冻的模拟电路模型及实验研究[J].农业机械学报,2002,33(2):57-60.

此外，由于欧姆加热技术的特点，食品中含有非电解质气体(如氮气、空气等)、非电解质液体(如脂肪、油、醇和糖浆)或非金属固体(如骨、纤维素、冰、生淀粉粒等)的部分不能被加热。若食品原材料自身的导电性较差，则同样不能被加热，但在这种情况下，实际加工过程中可以通过添加适当的电解质溶液达到被物料加热的目的。

SHAN Chang-song1, LI Fa-de2, WANG Shao-gang2, ZHAO Zi-tong1,CHEN Chao-ke2, WU Peng1*

[21] 李法德.山东农业大学.连续式液态食品通电加热设备.CN202406326U[P]. 2012-08-29[2017-1-15].

食品物料加热的历程以及“冷点”的定位是2个非常重要的因素。传统的加热方式均需要传热面，热量直接或间接的通过传热面和传热介质传递至被加热物体，在传热面临近区域存在较大的温度梯度。对于富含蛋白质或者黏稠液体食品，传热面附近的食品原料会发生局部过热现象，从而发生传热面焦糊现象，对物料内部加热历程和“冷点”的控制比较困难。而欧姆加热系统的热量是根据焦耳效应产生的，即电流通过导电物料时，物料内任意一点单位体积的发热功率正比于物料在该点的电导率和电场强度的平方的乘积成正比。当被加热物料各向同性时，欧姆加热没有传统加热过程中热量传递所需的温度梯度。因此，通电加热可以有效地控制物料内部的加热历程和冷点。周亚军等研究了含颗粒液态食品在欧姆加热过程中的温度场，结果表明，被加热物料的温度分布接近于均匀温度场[6]。欧姆加热方式在不改变猪里脊肉硬度和弹性的同时还可以改善其嫩度等质构特性[7]。LEIZERSON等[8]研究了欧姆加热对橙汁风味物质的影响，欧姆加热的果汁风味物质含量明显优于传统加热方式，且欧姆加热技术能够显著延长产品的货架期。此外，与传统加热方式相比，欧姆加热技术在加热黏稠(糊状)、块状和易碎食品方面有独特的优势，且加热后食品物料的品质优于传统加热方式获得的食品[5, 9-11]。

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014250返回搜狐，查看更多