微波杀菌主要是在微波热效应和非热效应的作用下,使微生物体内的蛋白质和生 理活性物质发生变异和破坏,从而导致细胞的死亡。这两种效应相互依存,相互 加强,在相同条件下,微波杀菌致死温度比传统加热杀菌低 传统微波杀菌利用连续微波处理食品,主要是利用微波的热效应。而脉冲微 波杀菌主要是利用非热效应,脉冲微波的非热效应是生物电磁学一个最新的研究 领域。脉冲微波杀菌技术能利用较低的温度、较小的温升对食品进行杀菌。电磁 脉冲对细胞的作用主要集中在细胞膜上,对于热敏性物料具有其他方法不可比拟 的优势。实现脉冲微波杀菌目前有两条途径,一是采用瞬时髙功率脉冲微波能量 而平均功率很低的脉冲微波杀菌技术,使物料在极短时间内受到高能量的微波照 射,使细菌等微生物在极高的电磁场作用下失去生存能力从而达到杀菌的目的; 二是不采用髙功率脉冲微波,而是将原有相对而言幅度较低的连续波微波功率 周期性的切断,处于持续时间和级停断时间。细菌的肌体受到周期性的继续的作 用,如果该周期和细菌存在的振荡周期一致,就可能造成谐振状态,导致细菌的 细胞膜振破,将细菌致死,而达到杀菌效果。是将原有相对而言幅度较低的连续 波微波功率,周期性的切断,处于持续时间和级停断时间 2微波杀菌的特点 2.1加热时间短、速度快 常规加热需较长时间才能达到所需杀菌的温度。由于微波能够深入到物料内 部而不是靠物体本身的热传导进行加热,所以,微波加热的速度快。微波杀菌一 般只需要几秒至几十秒就能达到满意的效果。 2.2保持食品的营养成分和风味 微波杀菌是通过热效应和非热效应共同作用,因而与常规热力加热比较,能 在较低的温度就获得所需的杀菌效果。微波加热温度均匀,产品质量髙,不仅能 较好保持食品原有的营养成分,而且保持了食品的色、香、味、形。如常规加热 处理的猪肝保留的维生素A为58%,而微波处理则能保留84% 2.3节能高效、安全无害 常规热力杀菌往往需要通过环境或传热介质的加热,才能把热量传至食品,而 微波加热时,食品直接吸收微波能而发热,设备本身不吸收或只吸收极少能量, 故节省能源,一般可节能30%~50%。微波加热不产生烟尘、有害气体,既不污染 食品,也不污染环境。通常微波能是在金属制成的封闭加热室内和波导管中工作, 所以能量泄漏极小,十分安全可靠。 2.4易于控制、反应灵敏、工艺先进 微波加热控制只需调整微波输出功率,物料的加热情况可以瞬间改变,便于 连续生产,实现自动化控制,提高劳动效率,改善劳动条件,可节省投资。 3微波杀菌技术在食品工业中的应用2 微波杀菌主要是在微波热效应和非热效应的作用下,使微生物体内的蛋白质和生 理活性物质发生变异和破坏,从而导致细胞的死亡。这两种效应相互依存,相互 加强,在相同条件下,微波杀菌致死温度比传统加热杀菌低。 传统微波杀菌利用连续微波处理食品,主要是利用微波的热效应。而脉冲微 波杀菌主要是利用非热效应,脉冲微波的非热效应是生物电磁学一个最新的研究 领域。脉冲微波杀菌技术能利用较低的温度、较小的温升对食品进行杀菌。电磁 脉冲对细胞的作用主要集中在细胞膜上,对于热敏性物料具有其他方法不可比拟 的优势。实现脉冲微波杀菌目前有两条途径,一是采用瞬时高功率脉冲微波能量 而平均功率很低的脉冲微波杀菌技术,使物料在极短时间内受到高能量的微波照 射,使细菌等微生物在极高的电磁场作用下失去生存能力从而达到杀菌的目的; 二是不采用高功率脉冲微波,而是将原有相对而言幅度较低的连续波微波功率, 周期性的切断,处于持续时间和级停断时间。细菌的肌体受到周期性的继续的作 用,如果该周期和细菌存在的振荡周期一致,就可能造成谐振状态,导致细菌的 细胞膜振破,将细菌致死,而达到杀菌效果。是将原有相对而言幅度较低的连续 波微波功率,周期性的切断,处于持续时间和级停断时间。 2 微波杀菌的特点 2.1 加热时间短、速度快 常规加热需较长时间才能达到所需杀菌的温度。由于微波能够深入到物料内 部而不是靠物体本身的热传导进行加热,所以,微波加热的速度快。微波杀菌一 般只需要几秒至几十秒就能达到满意的效果。 2.2 保持食品的营养成分和风味 微波杀菌是通过热效应和非热效应共同作用,因而与常规热力加热比较,能 在较低的温度就获得所需的杀菌效果。微波加热温度均匀,产品质量高,不仅能 较好保持食品原有的营养成分,而且保持了食品的色、香、味、形。如常规加热 处理的猪肝保留的维生素A为58%,而微波处理则能保留84%。 2.3 节能高效、安全无害 常规热力杀菌往往需要通过环境或传热介质的加热,才能把热量传至食品,而 微波加热时,食品直接吸收微波能而发热,设备本身不吸收或只吸收极少能量, 故节省能源,一般可节能30%~50%。微波加热不产生烟尘、有害气体,既不污染 食品,也不污染环境。通常微波能是在金属制成的封闭加热室内和波导管中工作, 所以能量泄漏极小,十分安全可靠。 2.4 易于控制、反应灵敏、工艺先进 微波加热控制只需调整微波输出功率,物料的加热情况可以瞬间改变,便于 连续生产,实现自动化控制,提高劳动效率,改善劳动条件,可节省投资。 3 微波杀菌技术在食品工业中的应用