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微波干燥殺菌保鮮的機理
微波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波，在微波電磁場的作用下，介質中的極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如，采用的微波頻率為2450兆赫，就會出現每秒24億5千萬次交變，產生激烈的摩擦而生熱。在這一微觀過程中，微波能量轉化為介質內的熱能，使介質溫度呈現為宏觀上的升高。
微波具有熱效應和非熱效應雙重殺菌作用。微波熱效應殺菌機理的簡述是：生物細胞是由水、蛋白質、核酸、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(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。
微波非熱效應殺菌機理的簡述是：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。再則細胞中的核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）在微波場力作用下可導致氫鍵的松弛、斷裂或重組。誘發(fā)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)定遺傳和增值。
微波殺菌、保鮮是微波熱效應和非熱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，一般比較，常規(guī)方法殺菌溫度要在100攝氏度以上，時間要在十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌溫度僅在70-90攝氏度，時間約為幾分鐘。
一、微波殺菌特點：
1、時間短、速度快：常規(guī)熱力殺菌是通過傳導、對流或輻射等方式將熱量從食品表面?zhèn)髦羶炔?。要達到殺菌溫度，往往需要較長時間。微波殺菌是微波能與食品以及細菌等微生物直接相互作用，熱效應與非熱效應共同作用，達到快速升溫殺菌作用，處理時間大大縮短，各種物料的殺菌作用一般在3-5分鐘。低溫殺菌保持營養(yǎng)成分和傳統風味。
微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應殺菌，與常規(guī)熱力殺菌比較，能在比較低的溫度和較短的時間獲得所需的消毒殺菌效果。實踐證明，一般殺菌溫度在75-80攝氏度就能達到效果，此外，微波處理食品能保留更多的營養(yǎng)成分和色、香、味、形等風味，且有膨化效果。如常規(guī)熱力處理的蔬菜保留的維生素C是46-50％，而微波處理是60-90％，常規(guī)加熱豬肝維生素A保持為58％，而微波加熱為84％。
2、節(jié)約能源：常規(guī)熱力殺菌往往在環(huán)境及設備上存在熱損失，而微波是直接對食品進行作用處理，因而沒有額外的熱能損耗。相比而言，一般可節(jié)電30-50％。
3、均勻*：常規(guī)熱力殺菌是從物料表面開始，然后通過熱傳導傳至內部。存在內外溫差。為了保持食品風味，縮短處理時間，往往食品內部沒有達到足夠溫度而影響殺菌效果。。
由于微波具有穿透作用，對食品進行整體處理時，表面和內部都同時受到作用，所以消毒殺菌均勻、*。
4、便于控制:微波食品殺菌處理，設備能即開即用，沒有常規(guī)熱力殺菌的熱慣性，操作靈活方便，微波功率能從零到額定功率連續(xù)可調、傳輸速度從零開始連續(xù)調整，便于控制。
5、設備簡單，工藝*:與常規(guī)消毒殺菌相比，微波殺菌設備不需要鍋爐、復雜的管道系統、煤場和運輸車輛等，只要具備水、電基本條件即可。
二、微波干燥原理:
微波是指頻率在300兆赫至300千兆赫的電磁波。通常，物質由極性分子和非極性分子組成。在微波電磁場的作用下，介質中的極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如：采用的微波頻率為2450兆赫，就會出現每秒24.5億排列，分子間就會產生激烈的摩擦。在這一過程中，微波能量瞬間轉化為物質內的熱量，使物質溫度呈現為快速的升高。
三、微波干燥特點：
1、加熱迅速、高效節(jié)能:微波加熱與傳統加熱方式（熱傳導、對流、輻射）的機理*不同，它是使被加熱物料本身發(fā)熱，不需要熱傳導過程而且設備與空氣不吸收熱量，物料內外在瞬間達到加熱溫度，與傳統的電加熱、遠紅外加熱相比節(jié)能2-3倍以上。
2、加熱均勻、提高產品質量:微波能滲透到物料內部，使物料表里同時產生熱能，選擇性加熱使物料加熱均勻性好，不會產生外焦內生現象。隨著物料表面水分不斷蒸發(fā)，物料表面屋溫度將略低于里層溫度，形成的溫度梯度由內指向外，與加熱過程中伴隨發(fā)生的蒸汽壓遷徙方向與熱量遷移方向均*。據物料干燥理論，這種加熱狀態(tài)是極有利于物料干燥的。
3、熱慣性小、加熱的即時性、易于控制:微波輸出的能量即刻就被物料吸收而加熱。但對于傳統加熱，它們輸出能量同時被物料吸收和冷的爐體吸收。微加熱只需用電，只要控制微波功率即可實現立即加熱或終止，沒有預熱過程。應用人機界面和PLC可實現工藝過程的自動化控制。
4、占地少、安全環(huán)保:微波能量集中有且加熱迅速，使其占地少。科學的漏能抑制系統使微波泄漏嚴格控制在國標范圍以內，不產生放射性危害，且整個過程無有害氣體排放，不產生余熱和粉塵污染。
