食品微波杀菌设备机理

微波与生物体的相互作用是一个很复杂的过程，分为热效应和非热效应两种。它是当生物体受到微波辐射时，微波透射生物体被吸收后所产生的综合生物效应结果。而且在相同条件下，微波杀菌致死温度比传统加热杀菌低。

热效应

微波是由交变的电厂产生交变的磁场，当它穿透极性介质时，这些极性分子会随着交变电场方向的改变而改变，在快速转变过程中，分子之间相互摩擦产生热量，从而导致温度升高，使微生物内的蛋白质等分子结构改性或者失活，从而杀灭微生物。例如：当食品处于微波场中，由于磁场作用，使原来食品中一端带正电、一端带负电的排列无序的极性分子变成有序排列，即带正电的一极朝电场的负极，而带负电的一极朝电场的正极，电场极性的改变导致偶极子朝向的改变。极性改变的速度越快，偶极子转变得也越快，在快速转变的过程中，分子之间互相摩擦产生热量。微波的频率很高，剧烈的分子摩擦可使被处理物品产生大量的热量，从而达到灭菌的效果。目前这方面的研究工作及其应用已基本完善。

非热效应

最新研究认为，微波杀菌时，除了热效应外，还有非热力的生物效应，二者具有协同增效作用、杀死微生物的效果。微波非热效应指生物体内部不产生明显的升温，却可以产生强烈的生物响应，使生物体内发生各种生理、生化和功能的变化，导致细菌死亡，达到杀菌目的。其机理主要有以下几种：（1）在微波内，食品主要成分核酸和蛋白质可产生变异，促进微生物死亡；（2）医学研究发现，微波可影响、干扰DNA正常的复制、转移、合成和修饰等活动；（3）食品科学研究发现，食品中常见的酶类对微波较为敏感；（4）从细胞生物学角度分析，在微波场中，细胞膜可以发生机械性损伤，使细胞内物质外漏，影响其生长繁殖；（5）降低水分活度，破坏微生物的生存环境；偶极分子旋转和在交互沉淀池中趋向线形排列，从而引起蛋白质二级、三级结构的改变，导致细菌问生物死亡。

总的来说，微波的热效应主要是快速升温及杀菌，而非热效应则使微生物体蛋白质和生理活性物质发生变异，从而丧失活力或者死亡。