食品行業微波設備

效應理論

微波是一種電磁波， 可產生高頻電場。當微波進入介質內部時， 介質內部的極性分子， 如水、蛋白質及核酸等隨著電磁場的頻率不斷改變極性方向， 使分子來回劇烈轉動， 相互摩擦產生熱。由于電磁場頻率很高 （如常用的微波爐頻率為2 450 MHz ， 相當于使水分子在 1 s內發生180 度來回轉動 2415 億次) ， 導致介質溫度急劇升高， 微生物體內的蛋白質、核酸等極性分子變性， 從而達到殺菌效果

　非熱效應理論 細菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白質、碳水化合物、脂肪和無機物等復雜化合物構成的一種凝聚態物質。其中水是生物細胞的主要成分， 含量為75 ％～85 ％，細菌的各種生理活動都有水參加， 如細胞的生長繁殖過程， 對各種營養物質的吸收， 細胞質的擴散、滲透及吸附等。在一定微波場的作用下， 食品中的菌體也會因自身水分的極化而同時吸收微波能升溫。由于它們是凝聚態介質， 分子間的強作用力加強了微波能的能量轉化，從而使體內蛋白質、核酸等物質同時受到無極性熱運動和極性轉變兩方面的作用， 使其空間結構變化或破壞而導致變性。蛋白質變性后， 其溶解度、粘度、膨脹性滲透性及穩定性都會發生明顯變化， 從而使細胞失去生物活性。1966 年， Olsen 等人揭示了微波對鐮刀霉芽孢的非熱效應， 提出了微波菌的非熱效應理論。此后， 許多研究人員展開類似研究， 出現了不同的解釋模型。從生物物理學角度來看， 組成微生物的蛋白質、核酸等生物大分子和作為極性分子的水在高頻率、強電場強度的微波場中將被極化， 并隨著微波場極性的迅速改變而引起蛋白質等極性分子集團電性質變化。它們同樣能將微波能轉換成熱能而使自身溫度升高， 電性、能量的變化將引起蛋白質等生物大分子變性。