微波是一种电磁波,它的波长很短,频率很高,一般在300~300000MHz,是以每秒3亿或30亿次速度变化的交变电磁场。水分子随之以同样的速度作反复转向,极性分子的这种转向摆动受到分子热运动和分子间作用力的干扰和阻碍产生类摩擦运动而发热,能在极短的时间内产生大量的热,使食品得到加热,煮熟或水分蒸发等工艺目标。
以微波杀菌的温度场与电磁场相比较,电磁场是细菌致死的主要因素。电磁场在杀菌过程中表现出来的“非热因素成为细菌致死的主导因素“打破了常规加热杀菌的格局,细菌欲生存而需抗争的对象改为“电磁力”。每个细胞膜内外都有一定的电位差,在外加电场的作用下,膜内外的电位差会增大,通透性会增加,当电磁场达到一定值(E>E0,H>H0)时,细胞膜就发生不可修复的破裂这种现象称为电穿孔。同时,由于电磁场是变化的,在极短的时间内,电磁场的频率、强度都会发生极大的变化,在细胞膜上产生振荡效应。不可逆的电穿孔和激烈的振荡效应能使细胞破裂,这种破裂导致细胞结构紊乱,从而达到杀死细胞的目的,进而杀死细菌。电离作用:变化电磁场的介电阻断性对食品中的微生物具有抑制作用。在外加电磁场的作用下,食品中的带电电子将产生高速运动,撞击食品分子,使食品分子分解,产生阴、阳离子,这些阴、阳离子在强电磁场的作用下极为活跃,穿过本来就已提高通透性的细胞膜,与微生物内的生命物质如蛋白质、RNA作用,因而阻断了细胞内正常生化反应和新陈代谢的进行。
微波食品杀菌优点:
1、作用时间短:微波是利用其穿透作用,以热效应和非热效应的共同作用,使物品内外均匀地、迅速地升温。
2、杀菌完全:微波的穿透性,使物体表面与内部同时受热,同时也作用于细菌,保证内外均匀杀菌。
3、节省电能:微波是直接对食品进行加热,而不是利用传导方式对食品加热,因而不存在额外的热损耗,所以能节电30~50%左右。
4、易自动化生产:微波设备操作简便,没有热惯性,能根据生产工艺要求实时调控。整条生产线只需1~2名操作工。