微波加熱干燥殺菌原理
閱讀：2506發(fā)布時間：2012-3-30
微波加熱干燥的原理
微波是一種波長極短的電磁波（即電磁波長從1毫米到1米的范圍）它和無線電波、紅外線、可見光一樣都屬于電磁波。微波是頻率在300兆赫至300千兆赫、具有穿透特性的電磁波，常用的微波頻率為915MHz和2450MHz。微波加熱技術是依靠以每秒幾億次速度進行周期變化的微波穿透物料內，與物料的極性分子相互作用，物料中的極性（比如水分子）吸收微波后，改變其原有的分子結構亦以同樣的速度作電場極性運動，致使彼此間頻繁碰撞而產生大量的摩擦熱，從而使物料內各部分在同一瞬間獲得熱能而升溫，相繼產生熱化、膨化和發(fā)生水分蒸發(fā)，達到加熱干燥的目的。
微波在快速變化的高頻電磁場中與物質分子相互作用下，被吸收而產生熱效應，把微波能量直接轉換為介質熱能，微波被物體吸收后，物體自生發(fā)熱，加熱從物體內部、外部同時開始，能做到里外同時加熱，不同的物質吸收微波的能力不同，其加熱效果也各不相同，這主要取決于物質的介質損耗。水是吸收微波很強烈的物質，一般含有水分的物質都能用微波來進行加熱，快速均勻，達到很好的干燥效果。
微波加熱殺菌的原理
微波殺菌是利用電磁波的熱效應和生物效應共同作用下的結果。微波熱效應是指生物細胞是由水、蛋白質、核酸，碳水化合物，脂肪和列機物等復雜化合物構成的一種凝聚態(tài)介質。該介質在強微波場的作用下，溫度升高。其空間結構發(fā)生變化或破壞，蛋白質變性，影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性，從而失去生物活性。
微波生物效應是指微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運動規(guī)律，而且微波場感應的離子流，會影響細胞膜附近的電荷分布，導致膜的屏障作用受到損傷，影響NA-K泵的功能，產生膜功能障礙，從而干擾或破壞細胞的正常新陳代謝功能，導致細菌生長抑制、停止或死亡。此外，決定細胞正常生長和穩(wěn)定遺傳繁殖的核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）在微波場力的作用下可導致氫鍵松弛、斷裂和重組。誘發(fā)遺傳基因突變或染色體畸變，從而影響其生物活性的改變，延緩或中斷細胞的穩(wěn)定遺傳和增殖。微波的生物（非熱）效應在殺菌中起到了常規(guī)物理殺菌所沒有的特殊作用。
微波殺菌、保鮮是微波熱效應和生物效應共同作用的結果。微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用，而非熱效應則使用微生物體內蛋白質和生理活性物質發(fā)生變異，而喪失活力或死亡。因此，微波殺菌溫度低于常規(guī)方法。常規(guī)的方法殺菌溫度要在100度以上，時間要在十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌溫度僅在70到90度之間，時間約為幾分鐘即可。
