微波食品殺菌機理： 微波是100MHz~100000MHz波（bō）段的電磁波，以微波殺（shā）菌的溫度場與電磁場相比（bǐ）較，電磁（cí）場是細（xì）菌致死（sǐ）的主要因（yīn）素，特別是在較低溫度（dù）時。實驗給人（rén）們一種啟示，充分利用變化的電磁場將能獲得一種新的、在較低溫度下殺菌的手段和技術，開創（chuàng）既能殺菌又能保持食品風味和（hé）品質的有效殺菌途徑。一般而言電磁場殺菌是指104~1011Hz頻率段的（de）電磁場。電（diàn）磁場在殺菌過程中表現（xiàn）出來的“非熱（rè）因素成為細菌致死的主導因素（sù）“打破（pò）了常規（guī）加熱殺菌的格局，細菌（jun1）欲生存而需抗爭的對象改為”電磁力“。對（duì）於脈衝電磁（cí）場殺菌的機（jī）理有多種假說。歸納（nà）起來，脈衝電磁場（chǎng）的（de）殺菌機理主要表現在以下兩個方麵 ：電場作用：分子生物學的研究表明，生物（wù）體內的大多（duō）數（shù）分子和原子是具有（yǒu）極性（等效電偶（ǒu）極子）和磁性（分子電流模型）的，因（yīn）此外加電磁場必然會對生物產生影（yǐng）響或作用（yòng）。在外加電磁場的作用（yòng）下，電（diàn）偶極子和分（fèn）子電流會隨著電磁場的方向取向。在靜電磁場中，隻是建（jiàn）立一個新（xīn）的狀態；但在時變（biàn）電（diàn）磁（cí）場中，電偶極子和分（fèn）子電流會隨著電磁場的（de） 變化而振動。顯然，不（bú）同強度（dù）分布的外加電磁場對不同生物的影響程（chéng）度是不同的。醫學界在研究中發現（xiàn）細胞體在電磁場中有異常（cháng）表現，典型的表現是對電磁波的應答現象。這種生物應答現象發生在遠離平衡（héng）狀態，生（shēng）物體對滿足一定（dìng）條件的電磁場的響應（yīng）是非線性的，並表（biǎo）現出頻率特異（yì）性和功率特異性。效應的能源有時來自生物係統（tǒng）內（nèi）部，外部電（diàn）磁（cí）場隻是起到觸發作用。細胞是最基本的生命單元，在細胞中，細胞膜是研究（jiū）得最多的部分。每（měi）個細胞膜內外都有一定的電位差，在外加電（diàn）場的作用下，膜內外的電位（wèi）差（chà）會增（zēng）大，通透性會增（zēng）加，細（xì）胞（bāo）發生（shēng）滲透，繼續適度處理，當電磁場達（dá）到一定值（E＞E0，H＞H0）時，細（xì）胞膜就（jiù）發生不可修複的（de）破裂這種現象（xiàng）稱為電穿孔。同（tóng）時，由於電磁場是（shì）變化的，在極短的時間內（nèi），電磁場的頻率、強度都會發生極（jí）大的變化（huà），在細胞膜上產生（shēng）振蕩效應（yīng）。不可逆的電穿孔和激烈（liè）的振蕩效應能使細胞破裂，這（zhè）種破裂導致細胞結構紊亂，從而達到殺死細胞的目的，進而殺死細菌。電離作用：變化電磁場的介電阻斷性對（duì）食品中的微生物（wù）具有（yǒu）抑製作用。在外加電磁場的作用下，食品空間（jiān）中的帶電料子將（jiāng）產生高速運動，撞擊食品分子，使（shǐ）食品分子分解，產生陰、陽離子，同時，電解質電解出陰、陽離子。這些陰、陽離子在強電磁場的作用下極為活躍，穿過本來就已提（tí）高通（tōng）透性的細胞膜，與微生物內的生命物質如蛋白質、RNA作用，因而阻斷了細胞內正常生化反應和新陳代謝的進行。另外，電磁場能夠（gòu）使水分子的（de）氫氧鍵斷裂，在水中生成過量的超氧（yǎng）陰離子自由基、過氧化氫及自由質子。而過氧化氫有強烈的氧（yǎng）化作用，作用於生物分子，會破壞DNA，導致（zhì）細胞死亡。液體（tǐ）介質中電離作用產生的臭氧（yǎng）同樣有強烈的氧化作用，能（néng）與細胞內物質發生（shēng）一係列反應。以上（shàng）兩種作用的聯合構成了殺死（sǐ）細菌體的主要因素。
　　微波食品殺菌優點：1、時間短、速度快：常規熱力殺（shā）菌是通（tōng）過熱傳導、對流或輻射等方（fāng）式將熱量從食品（pǐn）表麵傳至內部，往往（wǎng）需較長時間（jiān），內部才能達（dá）到殺菌溫度。微（wēi）波則利用其透射作（zuò）用，以熱效應和非熱（rè）效應的共同作用，使物品（pǐn）內（nèi）外均勻的、迅速升溫（wēn）殺滅細菌。處理時間大大縮短（duǎn），在強功率密度強（qiáng）度下，甚至隻要幾秒～數十（shí）秒即達到滿意效果（guǒ）。
　　2、低溫殺菌、保持藥品成份（fèn）：微波熱效應的（de）快速升溫和非熱效應的生化作用，增強了殺菌功能。相比常規（guī）熱力殺菌（jun1）在比較低溫的溫度、較短的時（shí）間內就能獲得滅蟲殺（shā）菌效（xiào）果，一般殺菌溫度（dù）在75～80℃，處理時間3～5分鍾。微波特有加工方（fāng）式能保留更多的有效成分，保持原有的色、香、味、形等風味。如采用常規熱力（lì）處理蔬菜保留的維生素Ｃ在46~50％，微波處理能達到60`90％；常（cháng）規加熱豬肝維生素Ａ保持在（zài）58％，而微波加熱則達84％。 3、節約能源：微波電磁轉換率高，一（yī）般在（zài）70％以上，優於加熱的電熱效率。加之，微波是直接（jiē）對食品進行磁熱能量轉換（huàn），微波加（jiā）熱器本身不會被加熱，因（yīn）而不存在額外的熱功耗，所以節能省電，相比節電30~50％。
　　4、殺菌均勻徹底：常規熱力殺菌是從物料表麵開始的，通過熱傳導，由表及裏的漸次加熱，內外存在溫差（chà）梯度，造成內外殺菌效果不一致，愈厚問題就愈突（tū）出（chū）。為保持食品風味，縮（suō）短處理時間，就得提高處理（lǐ）溫度換取處理時間的縮短，然而這將使食品表麵的色、香、味、形等品質下降。而微波的穿透性，使表麵與內部同（tóng）時受熱，保證內外均勻殺菌。
　　5、易自動化生產：微波設備操作簡便，沒有（yǒu）熱慣性，能根（gēn）據生產工藝（yì）要求實時調控。整條生產線（xiàn）隻需1~2名操作工。
　　6、工藝（yì）先進：微波殺菌設備不需要鍋爐、複雜的管道係統、煤場和運輸車輛等，隻需水、電基本條件即可，對廠房無特殊要求。投資少、見效（xiào）快。
　　7、節省占地麵（miàn）積：微（wēi）波設（shè）備無高溫餘熱（rè），不產生熱輻射（shè），能改善工作環（huán）境；而（ér）且設備結構（gòu）緊湊、節省廠房麵積。
　　食品滅菌典型應用：微波殺菌在食品工業中的應用早在1976年就已開始，據（jù）日（rì）本某公司統計用於糕點、米麵等食品殺（shā）菌的微波功率容量已（yǐ）占工業微波總量的34％。與此（cǐ）同時，在瑞典、德國、丹麥、意大立等國早（zǎo）已把微波殺菌用於切片麵（miàn）包的包裝線上，因麵包切片（piàn）在（zài）冷（lěng）卻過程中，會受空氣中黴菌的汙染，從而大大縮短（duǎn）麵包的保存期。瑞典一家公司安裝一台（tái）2450MHz的麵包殺菌機，處理（lǐ）4400磅/小時的麵包片（piàn），經（jīng）微波處理的麵包（bāo）溫度由20℃上升到80℃，時間僅需1～2分（fèn）鍾，處理後的麵（miàn）包片保存（cún）期由原來（lái）的3～4天延長到30～40天。荷蘭的每日（rì）食品公司將微波技術用於對盒裝魚、肉、食品進行保鮮處理，產品均勻加熱到72～75℃後，可（kě）在0～4℃冷藏櫃（guì）中保存6星期，保證原味不變（biàn），新（xīn）鮮如初，價格與冷凍食品接近。處理量為1500公斤/小時。
　　我國從70年（nián）代起就開始了微波對中藥材、糧食等各類營養食品的殺菌保鮮研究和應用（yòng）。在各種袋（dài）盒包裝（zhuāng）食品、天然營養品的加工過（guò）程中，為保持各種營養成分和微生物（wù）不被破（pò）壞，通（tōng）常采用真空（kōng）冷凍幹燥和（hé）鈷60射線殺菌工藝（yì），其缺陷（xiàn）是工（gōng）藝複雜，生產周期長、設備投資大、放射性殘留影響使用範（fàn）圍，且能（néng）耗高，效（xiào）率低。而微波的穿透性能、不破壞營養成（chéng）分與低溫殺菌特（tè）點，適（shì）合此類食品處理。我們用2450MHz 10Kw微波幹燥殺菌機對花粉進行處理（lǐ）。生產實踐表明，比原工藝加工周期短、產品質量好、殺菌溫度低、保持營（yíng）養成分等優點，效率提高幾十倍，節（jiē）省電力92.5％（每年節電4萬度），產品已遠銷香港、新（xīn）加坡、日（rì）本等地，目前該設備還廣泛應用於人參、豆奶粉、營（yíng）養衝劑、藥材……等。
　　用20KW微波食品殺菌機（jī）可以對袋包裝熏魚、、雞鴨、肉鬆等熟食品的殺菌處理，其生（shēng）產能力為250kg/h，殺菌效果良好。如廣式叉燒經處（chù）理後在28℃溫度下，保存期可延長7天。現該類（lèi）技術（shù）已推廣應用到魚製品（pǐn）、豆製（zhì）品（pǐn）、肉製品、醬菜、飲料等生（shēng）產廠家。溫州某公（gōng）司采用（yòng）我公司（sī）微波設備生產魚片，不僅加熱幹燥（zào），而且（qiě）進行殺菌滅黴（méi）。原采用遠紅外線烘烤魚片，每天（tiān）產量1.5噸，耗電40Kwh，現微波隻需用電17Kwh，節能50％以（yǐ）上，魚片更顯酥脆可口。且徹底解（jiě）決了易黴變問題。四川采用微波（bō）設備處（chù）理麻油豆幹特產，真空包裝後，在常（cháng）溫下可保存數十天（tiān）不變質。牛奶生產過程中，消毒殺菌是最重要的工藝，傳統方法是采用高溫短時巴氏殺菌。其缺陷是（shì）需要龐大的鍋爐和複雜的（de）管道係統（tǒng），且能耗高、煤場占地大（dà）、勞動強（qiáng）度高，還（hái）會帶來環境汙染（rǎn）等問題。使用微波液體殺菌機，對牛奶進行殺菌消（xiāo）毒，10KW微波功率加（jiā）工能力為125～200kg/h，鮮奶在80℃左右處理數分鍾後，雜菌和大（dà）腸（cháng）肝菌完全達到國家衛生標準要求，不僅營養成分（fèn）保持不變（biàn），而且經微波作用的脂肪球直徑變（biàn）小，有均質作用，增加了乳汗香味，有利於營養成分的吸收。
　　微波應用前景：我公司自九十年代初開始涉（shè）足微波應用整機的研（yán）究、生產、開發（fā）等工（gōng）作，是（shì）集科研、生產、銷售於一體的高科技企業。注冊（cè）資（zī）金人（rén）民幣500萬元，固定資產230萬元。現有（yǒu）微波教授級高工1人、高級（jí）工程師15人，中（zhōng）級職稱26人。微波產品的市場占有率列國內本行（háng）業三甲之內。微波食品滅菌和（hé）微波製（zhì）藥設（shè）備技術領先，並獲多項微波設備製造（zào）技術（shù）的國家zhuanli。近期我公司通過國際交流，從國外發達國家引（yǐn）進先（xiān）進的微（wēi）波工程設（shè）計成套技術，大大（dà）提高了我公司微波（bō）產品檔次，從而也帶動了國內微波工程應用（yòng）技術水平大幅提高。我（wǒ）們現已開（kāi）發出與國（guó）際（jì）接（jiē）軌的微波真空幹燥設備、微波滾筒加熱（rè）、幹燥設備、微波中（zhōng）草藥提取設備、口服液滅菌設備。其微波設備製造技術處於行業領（lǐng）先地位。目前（qián）我公（gōng）司將發揮技術優勢（shì），願意真誠與食品界（jiè）有誌人士一（yī）道緊密合作，開展微波（bō）技術在食品工業的殺菌、保鮮、加熱、熟化等應用研究，改造我（wǒ）國傳統食品加工工藝。迅速將有廣闊前景的微波應用領域推（tuī）向產業化。