微波加热干燥杀菌原理
时间：2012-03-30 阅读：2502
微波是一种波长极短的电磁波（即电磁波长从1毫米到1米的范围）它和无线电波、红外线、可见光一样都属于电磁波。微波是频率在300兆赫至300千兆赫、具有穿透特性的电磁波，常用的微波频率为915MHz和2450MHz。微波加热技术是依靠以每秒几亿次速度进行周期变化的微波穿透物料内，与物料的极性分子相互作用，物料中的极性（比如水分子）吸收微波后，改变其原有的分子结构亦以同样的速度作电场极性运动，致使彼此间频繁碰撞而产生大量的摩擦热，从而使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温，相继产生热化、膨化和发生水分蒸发，达到加热干燥的目的。
微波在快速变化的高频电磁场中与物质分子相互作用下，被吸收而产生热效应，把微波能量直接转换为介质热能，微波被物体吸收后，物体自生发热，加热从物体内部、外部同时开始，能做到里外同时加热，不同的物质吸收微波的能力不同，其加热效果也各不相同，这主要取决于物质的介质损耗。水是吸收微波很强烈的物质，一般含有水分的物质都能用微波来进行加热，快速均匀，达到很好的干燥效果。
微波加热杀菌的原理
微波杀菌是利用电磁波的热效应和生物效应共同作用下的结果。微波热效应是指生物细胞是由水、蛋白质、核酸，碳水化合物，脂肪和列机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质。该介质在强微波场的作用下，温度升高。其空间结构发生变化或破坏，蛋白质变性，影响其溶解度、粘度、膨胀性、稳定性，从而失去生物活性。
微波生物效应是指微波作用能改变生物性排列聚合状态及其运动规律，而且微波场感应的离子流，会影响细胞膜附近的电荷分布，导致膜的屏障作用受到损伤，影响NA-K泵的功能，产生膜功能障碍，从而干扰或破坏细胞的正常新陈代谢功能，导致细菌生长抑制、停止或死亡。此外，决定细胞正常生长和稳定遗传繁殖的核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）在微波场力的作用下可导致氢键松弛、断裂和重组。诱发遗传基因突变或染色体畸变，从而影响其生物活性的改变，延缓或中断细胞的稳定遗传和增殖。微波的生物（非热）效应在杀菌中起到了常规物理杀菌所没有的特殊作用。
微波杀菌、保鲜是微波热效应和生物效应共同作用的结果。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用，而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，而丧失活力或死亡。因此，微波杀菌温度低于常规方法。常规的方法杀菌温度要在100度以上，时间要在十几分钟至几十分钟，而微波杀菌温度仅在70到90度之间，时间约为几分钟即可。