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微波殺菌原理

2022-07-27
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       微波殺菌原理: 微波殺菌是微波加熱技術(shù)功能的延伸,表現(xiàn)為微波與生物體及其組成的基本單元--細(xì)胞之間相互作用后,生物體的細(xì)胞生理活動變化和反應(yīng)。與食品等行業(yè)的巴氏加熱殺菌法比較,實驗數(shù)據(jù)表明微波殺菌有以下顯著特點(diǎn):

   (1)同樣殺菌溫度下,所需殺菌時間短,在相同殺菌條件下,菌致死的溫度比較低。

   (2)能同時對被殺菌物料表里實施整體殺菌。極大地縮短殺菌周期,并保證殺菌工藝的一致性。

    微波殺菌原理分析:

    微波對生物體作用的結(jié)果,生物體作為極性介質(zhì)吸收微波能量后產(chǎn)生兩種效應(yīng):熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)(也稱生物效應(yīng))。這兩種效應(yīng)都會影響生物體的生理活動變化和反應(yīng)。微波對生物體的熱效應(yīng)是生物體吸收微波能量在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能(熱量),使自身溫度升高,出現(xiàn)組成生物體的蛋白質(zhì)產(chǎn)生熱變性而凝固(>5a})的現(xiàn)象。其后果對于細(xì)菌來說將致死,這是巴氏殺菌的理論基礎(chǔ)。就微波對生物體的熱效應(yīng)而言,這一點(diǎn)與巴氏殺菌效果是相同的。但微波輻射對生物體的影響遠(yuǎn)不止于這一點(diǎn)。

    1、微波殺菌原理的物理環(huán)境

    微波輻射對生物體相互作用具有雙向性,如果微波劑量超過生物體(可以是整體或者是某敏感部位的局部)耐受量閉值,都將對生物體造成傷害。但如果低于閥值,微波輻射對生物體的生理活動卻能起到激活、催化作用。

    從哲理來說,殺菌過程是制造一個人為環(huán)境,讓細(xì)菌處于這樣一個環(huán)境中受到影響來達(dá)到不利于細(xì)菌的生存而殺滅的目的。巴氏殺菌制造人為環(huán)境是熱力場(或稱溫度場),讓組成細(xì)菌的蛋白質(zhì),受熱凝固終止其生命。

    巴氏殺菌環(huán)境為物理性質(zhì)的。不同的殺菌溫度表明細(xì)菌處于不同熱程度的溫度場中得到殺滅,它反映了被殺滅的菌種或芽抱耐熱性不同。巴氏殺菌理論中以數(shù)字定量地反映了這種的不同,以D值表示。D值定義為菌致死率曲線斜率的負(fù)倒數(shù),即某一定溫度下,每減少90%活菌(或芽抱)數(shù)所需要的時間,通常以分鐘為單位。D值的大小代表不同菌種的耐熱性程度。

    微波殺菌的物理環(huán)境有二個:一是熱力的溫度場,另一為電磁力的頻率甚高的電磁場。是兩種物理場對微生物作用,其中以電磁力場殺菌為主導(dǎo)作用。

    2、微波殺菌原理的工藝特點(diǎn)

    微波殺菌與微波加熱、微波干燥一樣,由于微波能透射入物料,故微波殺菌時對物料也是整體進(jìn)行的。與常規(guī)加熱殺菌相比,微波殺菌作用表現(xiàn)具有下列同時性:

   (1)物料各部位殺菌的同時性:即無論對物料表面或者是物料其他部位。(包括物料內(nèi)部)都能同時得到殺菌作用。這種殺菌各部位同時性十分有利于對厚實物料如食品中的面包、月餅等殺菌和保鮮。

   (2)殺菌時間上的同時性。能保證對物料殺菌工藝條件實施一致,無前后滯后。

3、微波殺菌主要用于食品、農(nóng)產(chǎn)品、中藥材的粉料,顆粒料,袋裝食品、罐頭食品、香菇、干貨等類型的殺菌;主要產(chǎn)品有小型工業(yè)微波爐,隧道式微波殺菌機(jī),帶式微波殺菌設(shè)備等。整機(jī)不銹鋼制造,可以自動化控制,可以根據(jù)不同的物料,設(shè)計不同規(guī)格類型的微波殺菌機(jī)。

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