從生物化學的角度來看，細菌正常生長繁殖的核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)是由幾個氫鍵緊密相連的卷曲大分子。微波導致氫鍵的松弛、斷裂和重組，從而誘發遺傳基因或染色體畸變甚至斷裂。微波殺菌利用電磁場效應和生物效應殺滅微生物。實踐證明，微波裝置在殺菌溫度、殺菌時間、產品質量保持、產品保質期、節能等方面具有明顯優勢。
原則
包埋牛鼻:微波滅菌
問題:微波殺菌有什麽特點？
鑲嵌牛文字:
微波是頻率在300 MHz到300 GHz的電磁波。
微波熱效應是微波直接與物質相互作用，將超高頻電磁波轉化為熱能的過程。微波殺菌是微波熱效應和生物效應的結果。微波在細菌細胞膜橫截面上的電位分布影響了細胞膜周圍電子和離子的濃度，從而改變了細胞膜的通透性。導致細菌營養不良，無法正常代謝，生長發育受阻而死亡。
從生物化學的角度來看，細菌正常生長繁殖的核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)是由幾個氫鍵緊密相連的卷曲大分子。微波導致氫鍵的松弛、斷裂和重組，從而誘發遺傳基因或染色體畸變甚至斷裂。微波殺菌利用電磁場效應和生物效應殺滅微生物。實踐證明，微波裝置在殺菌溫度、殺菌時間、產品質量保持、產品保質期、節能等方面具有明顯優勢。
原則
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1.微波能的熱效應:在壹定強度的微波場作用下，食品中的昆蟲、真菌會因分子極化而吸收微波能而升溫，從而使其蛋白質變性，失去生物活性。微波的熱效應主要起到快速加熱和殺菌的作用；
2.微波能量的非熱效應:高頻電場還改變其膜電位和極性分子結構，使微生物中的蛋白質和生理活性物質發生變異，失去活力或死亡。起到了常規物理殺菌所不具備的特殊殺菌作用，也是細菌死亡的原因之壹。
3.微波殺菌保鮮是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。因此，微波滅菌溫度低於常規方法。壹般常規方法的殺菌溫度為120℃-130℃約1小時，而微波殺菌溫度僅為70℃-105℃約90-180秒。
微波器件
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微波加熱滅菌裝置包括以下幾個部分:
1.微波發生部分主要由微波發生器和微波導管組成；
2.爐體或腔體部分由能反射微波並能產生微波共振的材料制成；
3.爐內有微波攪拌或分散裝置；
4.密封門，防止微波泄漏；
5.操作控制部分包括安全聯鎖裝置。
目前大批量生產主要采用傳送帶隧道爐。
優勢
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1，時間短，速度快
常規的熱力殺菌是通過熱傳導、對流或輻射將熱量從食物表面傳遞到內部。達到滅菌溫度往往需要很長時間。微波滅菌是指微波能量與食品及其細菌等微生物直接相互作用，熱效應和非熱效應共同作用，實現快速加熱滅菌，大大縮短了處理時間，各種物料的滅菌效果壹般為3-5分鐘。
2、低溫殺菌保留了營養成分和傳統風味。
微波殺菌是利用特殊的熱量和非熱效應進行殺菌。與常規熱力滅菌相比，它可以在更低的溫度和更短的時間內獲得所需的消毒滅菌效果。實踐表明，壹般殺菌溫度在75-80℃即可達到效果。此外，經微波處理的食品能保留更多的色、香、味、形等營養成分和風味，具有膨化作用。比如常規加熱處理的蔬菜維生素C含量為46-50%，而微波處理的蔬菜為60-90%，常規加熱的豬肝為58%，微波加熱的豬肝為84%。
3.節約能源
常規熱殺菌往往在環境和設備中有熱量損失，而微波直接作用於食品，因此沒有額外的熱量損失。另外，電能到微波能的轉換效率為70-80%，壹般節電30-50%。
4.表面和內部同時進行。
常規的熱殺菌是從材料表面開始，然後通過熱傳導向內部擴散，內外有溫差。為了保持食品的風味，縮短加工時間，食品內部的溫度往往達不到足夠的程度，影響殺菌效果。由於微波的穿透作用，食物的表面和內部同時受到影響，所以消毒殺菌均勻徹底。
5、易於控制
微波食品殺菌處理，設備可即時使用，沒有常規熱殺菌的熱慣性，操作靈活方便，微波功率可從零到額定功率連續調節，傳輸速度可從零連續調節，便於控制。
6.設備簡單，技術先進。
與常規消毒滅菌相比，微波滅菌設備不需要鍋爐、復雜的管道系統、煤場、運輸車輛，只要具備水、電等基本條件即可。
7.改善工作條件，節省占地面積。
設備工作環境溫度低，噪音小，大大改善了工作條件。整個微波設備只需要2-3名操作人員。廣泛用於牛肉幹、豬胸脯肉、魚片、醬肉、鴨肉、雞肉等產品的加熱、幹燥和殺菌。微波殺菌後，肉制品的鮮度、嫩度和風味保持不變，衛生指標完全可以低於國家食品衛生標準。貨架存放時間可達1-2個月。肉制品微波殺菌保鮮技術的成功應用，使保鮮期從3天延長到1-2個月，把技術成果提高到了壹個新的階段。
應用對象
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微波設備可對不同包裝和未包裝的物品進行消毒，可用於:
●食品類:面包、月餅、面條、豆腐、豆腐幹等。
●蔬菜:鹹菜、竹筍、蘑菇等。
●水果:荔枝、龍眼等。
乳制品、調味品、香精香料、方便面湯料、火鍋調料以及各種液體都可以殺菌。
存在問題
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(A)微波加熱不均勻
1.微波加熱不均勻的原因:
(1)微波加熱具有選擇性。即使在同壹個微波場中，不同的食材也有不同的溫升。
(2)微波具有良好的穿透性，在實際加熱中受到反射、穿透、折射和吸收的影響，即使同壹種食材不同部位產生的熱能可能有很大差異；
(3)電場的急劇集中，有些也叫邊緣效應。微波作為壹種電波，具有尖銳的電場集中性，這是微波加熱食物不均勻的主要原因。電場會集中在角落，這些部位會產生更多的熱量，升溫很快。為了克服荸薺效應和熱點帶來的不利影響，人們對容器進行了許多改進，比如盡可能使用大小合適的圓角容器和環形容器，對有尖角的食物進行整形。為了克服微波加熱的局限性，將微波和遠紅外加熱方法結合起來已經成為壹種新的趨勢。
(二)微波對人體的影響
根據微波的原理，人體也會吸收微波，所以微波輻射也會對人體造成壹些傷害。通常人體受到輻射時，皮膚總是先感到發熱，所以可以及時避免。但當暴露在微波輻射下時，由於其穿透性，體內的組織也會同時升溫，而人體內的神經又比較少，所以那些耐熱性低的器官往往在感覺到熱之前就已經受損。比如血管、眼睛、睪丸容易受到微波的傷害，雷達工作人員的常見病有白內障、男性不育等。使用微波時要註意安全，但不需要像治療放射性時那樣過於緊張。
(3)微波殺菌和破袋
在微波滅菌過程中，除了註意不要使用金屬容器和鍍鋁或包鋁袋外，還有滅菌時密封袋破裂的問題，很難解決，也很難采用滅菌後密封的做法。目前微波殺菌可以在包裝前進行，也可以在包裝後進行。對包裝食品進行微波加熱殺菌時，由於袋內壓力過高，包裝袋會爆裂，所以整個微波加熱殺菌過程都要在壓力下進行，或者將包裝放在有壓力的玻璃容器中進行處理。
(4)變色問題
在榨菜等產品的微波殺菌中，也發現了榨菜產品的變色現象。
應用前景
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微波加熱技術的應用非常廣泛，微波加熱技術在食品加工中的應用只是其中的壹小部分。可以說，在認識微波加熱特性的過程中，人們正在結合現有技術開發越來越多的新裝置和新儀器。例如微波爐和冰箱的組合冰箱；微波水壺和微波卷發器，微波烘幹洗衣機結合微波加熱洗衣機；微波熱水器、低溫濕度計等。微波加熱技術的發展與人們的認識和掌握以及市場需求密切相關，其中提高微波加熱設備和加工工藝尤為關鍵。