微波是一種頻率高、波長短、穿透性強的電磁波,一般使用的頻率為2450MHz和915MHz,可殺滅包括芽孢在內的所有微生物。因其具有殺菌廣、節能、快捷等優點而應用越來越廣泛,但其受影響因素較多,如不能正確地進行操作,可能會造成消毒滅菌的失敗。
微波殺菌的原理:
① 微波能的熱效應:在一定強度微波場的作用下,食品中的蟲類和菌體會因分子極化現象,吸收微波能升溫,從而使其蛋白質變性,失去生物活性。微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用;
② 微波能的非熱效應:高頻的電場也使其膜電位、極性分子結構發生改變;使微生物體內蛋白質和生理活性物質發生變異,而喪失活力或死亡。在滅菌中起到了常規物理滅菌所沒有的特殊作用,也是造成細菌死亡原因之一;
③ 微波殺菌是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。一般情況下,在食品殺菌處理到相同的菌落等級條件下,微波它所需要的加熱時間更短,加熱溫度相對沒那么高。另外,把加熱到相同溫度條件下,微波比其他滅菌釜殺菌之后的菌落數量會更低,殺菌等級更高。
微波殺菌是采用頻率在300兆赫~300千兆赫介于無線電波和光波之間的超高頻電磁波(其波長為1米~1毫米的電磁波),對食品進行殺菌,因其頻率很高,所以在某些場合稱微波為超高頻。微波殺菌溫度低于常規方法,一般情況下,常規方法殺菌溫度要在100℃以上,時間要在十幾分鐘至幾十分鐘,而微波殺菌時間約為90~180秒。這是因為微波與生物體及其組成的基本單元―細胞之間相互作用后,生物體的細胞生理活動變化而達到殺菌的效果。研究表明:用微波殺菌,細菌致死值在微波電磁場環境下,也同熱力殺菌一樣,呈對數規律線性下降,兩者相比僅是斜率不同,而且非熱效應的殺菌效果要比熱效應大得多,這是微波殺菌的獨特優勢。
綜上所述,微波消毒是以熱效應為主,非熱效應為輔,通過多種效應共同作用的結果。
微波殺菌的影響因素:
① 含水率:水的介電常數與介質損耗大,對微波吸收效能好,是微波的強吸收介質。有研究表明當含水率≤25%時,含水率愈高,殺菌效果愈好。
⑤ 待處理物品的量:700W微波滅活200ml肉湯培養基中枯草芽胞需6min,而500ml培養基同樣條件下重復3次均未達完全滅菌。
微波殺菌的應用:
隨著微波技術在各行各業應用的深入,微波殺菌以其快速、節能、徹底等優勢已經越來越得到用戶的認可。典型的應用有:醫療廢棄物的處理、醫用衣物的烘干、農業基地菌種土壤的殺菌等。另外,傳統的紫外燈采用有電極結構,耗能高、壽命短。而近幾年流行的微波無極紫外燈,很好地克服了上述缺點,已經大量應用于環保、食品等各個行業。
江蘇麥克威微波殺菌的優勢:
① 表面和內部同時進行
常規熱力殺菌是從物料表面開始,然后通過熱傳導傳至內部。存在內外溫差。為了保持食品風味,縮短處理時間,往往食品內部沒有達到足夠溫度而影響殺菌效果。由于微波具有穿透作用,對食品進行整體處理時,表面和內部都同時受到作用,所以消毒殺菌均勻、徹底。
② 時間短 速度快 效率高
常規熱力殺菌是通過熱傳導,對流或輻射等方式將熱量從食品表面傳至內部。要達到殺菌溫度,往往需要較長時間。
而微波殺菌是微波能與食品及其細菌直接相互作用,因此,用它來殺菌效率會非常高,一般只需要幾分鐘就可以。
③ 節約能源
傳統的殺菌方式,需要大量的能源,而微波殺菌是對食品進行直接處理,沒有額外的消耗,因此,能夠很好的節約能源。
④ 味道更新鮮
微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應殺菌,與常規的加熱并不是一樣的,它可以使食物的色、香、味、形等風味,進行膨化,從而達到保鮮的作用。
⑤ 均勻徹底
常規熱力干燥、殺菌是從物料表面開始,然后通過熱傳導傳至物料內部。物料內外溫度存在溫差,內外干燥、殺菌效果一致性差。為了保持風味,縮短處理時間,往往內部達不到足夠溫度而影響干燥、殺菌效果。采用提高處理溫度可有所改善這一現象,然而這使物品表面的色、香、味、形等品質下降。微波具有穿透性能,表面和內部同時作用,能保證內、外部溫度一同達到要求值,所以干燥、殺菌均勻、徹底。
⑥ 節約成本
使用微波殺菌它能夠節約面積,一套設備也只需要幾個人,大大地節約了勞動資源。目前,微波殺菌應用非常廣泛,比如說用于泡菜、 竹筍、奶制品、調味品、香精香料、方便面湯料、月餅、面條、豆腐等產品當中。
⑦ 便于操作
微波食品殺菌處理,設備能即開即用,沒有常規熱力殺菌的熱慣性,操作靈活方便,微波功率能從零到額定功率連續可調、傳輸速度從零開始連續調整,便于控制。
⑧ 設備簡單 工藝先進
與常規消毒殺菌相比,微波殺菌設備,不需要鍋爐,復雜的管道系統,煤場和運輸車輛等,只要具備水、電基本條件即可。
⑨ 改善勞動條件 節約占地面積
設備的工作環境溫度低、噪音小,大大地改善了勞動條件。整套微波設備的操作人員只需2-3人。廣泛用于牛肉干、豬肉脯、魚片、醬囟肉、鴨肉、雞肉等制品的熱化、干燥和殺菌。肉制品經微波殺菌后,其鮮度、嫩度、風味均保持原樣,衛生指標完全可低于國家食品衛生標準,貨架貯存時間可達1-2個月,微波對肉制品殺菌、保鮮技術的成功應用,由原來保鮮期3天,延長到1-2個月,已將該項技術成果提高到嶄新階段。
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