微波殺菌為什么會有如此神奇的作用呢?了解一下微波殺菌的機理就會明白,微波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波, 在微波電磁場作用下,介質(zhì)中的極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場的交變而排列取向,例如,采用的微波頻率為2450兆赫,就會出現(xiàn)每秒24億5千萬次交變,產(chǎn)生激烈的磨擦而生熱。在這一微觀過程中,微波能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能,使介質(zhì)溫度呈現(xiàn)為宏觀上的升高。
微波具有熱效應和非熱效應雙重殺菌作用。微波熱效應殺菌機理的簡述是:生物細胞是由水、蛋白質(zhì),核酸,碳水化合物,脂肪和列機物等復雜化合物構成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在強微波場的作用下,溫度升高。其空間結構發(fā)生變化或破壞,蛋白質(zhì)變性,影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性,從而失去生物活性。 微波非熱效應殺菌機理的簡述是:微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運動規(guī)律,而且微波場感應的離子流,會影響細胞膜附近的電荷分布,導致膜的屏障作用受到損傷,影響NA-K泵的功能,產(chǎn)生膜功能障礙,從而干擾或破壞細胞的正常新陳代謝功能,導致細菌生長抑制、停止或死亡。再則細胞中的核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)在微波場力作用下可導致氫鍵的松馳、斷裂或重組。誘發(fā)基因突變或染色體畸變,從而影響其生物活性的改變,延緩或中斷細胞的穩(wěn)定遺傳和增殖。
簡單地說微波殺菌、保鮮是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用;而非熱效應則使用微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異,而喪失活力或死亡。因此,微波殺菌溫度低于常規(guī)方法,一般比較,常規(guī)方法殺菌溫度要在100度以上,時間要在十幾分鐘至幾十分鐘,而微波殺菌溫度僅在70至90度,時間約為幾分鐘。