微波是一种频率高、波长短、穿透性强的电磁波,一般使用的频率为2450MHz和915MHz,可杀灭包括芽孢在内的所有微生物。因其具有杀菌广、节能、快捷等优点而应用越来越广泛,但其受影响因素较多,如不能正确地进行操作,可能会造成消毒灭菌的失败。
微波杀菌的原理:
① 微波能的热效应:在一定强度微波场的作用下,食品中的虫类和菌体会因分子极化现象,吸收微波能升温,从而使其蛋白质变性,失去生物活性。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用;
② 微波能的非热效应:高频的电场也使其膜电位、极性分子结构发生改变;使微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异,而丧失活力或死亡。在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用,也是造成细菌死亡原因之一;
③ 微波杀菌是微波热效应和非热效应共同作用的结果。一般情况下,在食品杀菌处理到相同的菌落等级条件下,微波它所需要的加热时间更短,加热温度相对没那么高。另外,把加热到相同温度条件下,微波比其他灭菌釜杀菌之后的菌落数量会更低,杀菌等级更高。
微波杀菌是采用频率在300兆赫~300千兆赫介于无线电波和光波之间的超高频电磁波(其波长为1米~1毫米的电磁波),对食品进行杀菌,因其频率很高,所以在某些场合称微波为超高频。微波杀菌温度低于常规方法,一般情况下,常规方法杀菌温度要在100℃以上,时间要在十几分钟至几十分钟,而微波杀菌时间约为90~180秒。这是因为微波与生物体及其组成的基本单元―细胞之间相互作用后,生物体的细胞生理活动变化而达到杀菌的效果。研究表明:用微波杀菌,细菌致死值在微波电磁场环境下,也同热力杀菌一样,呈对数规律线性下降,两者相比仅是斜率不同,而且非热效应的杀菌效果要比热效应大得多,这是微波杀菌的独特优势。
综上所述,微波消毒是以热效应为主,非热效应为辅,通过多种效应共同作用的结果。
微波杀菌的影响因素:
① 含水率:水的介电常数与介质损耗大,对微波吸收效能好,是微波的强吸收介质。有研究表明当含水率≤25%时,含水率愈高,杀菌效果愈好。
微波杀菌的应用:
随着微波技术在各行各业应用的深入,微波杀菌以其快速、节能、彻底等优势已经越来越得到用户的认可。典型的应用有:医疗废弃物的处理、医用衣物的烘干、农业基地菌种土壤的杀菌等。另外,传统的紫外灯采用有电极结构,耗能高、寿命短。而近几年流行的微波无极紫外灯,很好地克服了上述缺点,已经大量应用于环保、食品等各个行业。
江苏麦克威微波杀菌的优势:
① 表面和内部同时进行
常规热力杀菌是从物料表面开始,然后通过热传导传至内部。存在内外温差。为了保持食品风味,缩短处理时间,往往食品内部没有达到足够温度而影响杀菌效果。由于微波具有穿透作用,对食品进行整体处理时,表面和内部都同时受到作用,所以消毒杀菌均匀、彻底。
② 时间短 速度快 效率高
常规热力杀菌是通过热传导,对流或辐射等方式将热量从食品表面传至内部。要达到杀菌温度,往往需要较长时间。
而微波杀菌是微波能与食品及其细菌直接相互作用,因此,用它来杀菌效率会非常高,一般只需要几分钟就可以。
③ 节约能源
传统的杀菌方式,需要大量的能源,而微波杀菌是对食品进行直接处理,没有额外的消耗,因此,能够很好的节约能源。
④ 味道更新鲜
微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌,与常规的加热并不是一样的,它可以使食物的色、香、味、形等风味,进行膨化,从而达到保鲜的作用。
⑤ 均匀彻底
常规热力干燥、杀菌是从物料表面开始,然后通过热传导传至物料内部。物料内外温度存在温差,内外干燥、杀菌效果一致性差。为了保持风味,缩短处理时间,往往内部达不到足够温度而影响干燥、杀菌效果。采用提高处理温度可有所改善这一现象,然而这使物品表面的色、香、味、形等品质下降。微波具有穿透性能,表面和内部同时作用,能保证内、外部温度一同达到要求值,所以干燥、杀菌均匀、彻底。
⑥ 节约成本
使用微波杀菌它能够节约面积,一套设备也只需要几个人,大大地节约了劳动资源。目前,微波杀菌应用非常广泛,比如说用于泡菜、 竹笋、奶制品、调味品、香精香料、方便面汤料、月饼、面条、豆腐等产品当中。
⑦ 便于操作
微波食品杀菌处理,设备能即开即用,没有常规热力杀菌的热惯性,操作灵活方便,微波功率能从零到额定功率连续可调、传输速度从零开始连续调整,便于控制。
⑧ 设备简单 工艺先进
与常规消毒杀菌相比,微波杀菌设备,不需要锅炉,复杂的管道系统,煤场和运输车辆等,只要具备水、电基本条件即可。
⑨ 改善劳动条件 节约占地面积
设备的工作环境温度低、噪音小,极大地改善了劳动条件。整套微波设备的操作人员只需2-3人。广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品的热化、干燥和杀菌。肉制品经微波杀菌后,其鲜度、嫩度、风味均保持原样,卫生指标完全可低于食品卫生标准,货架贮存时间可达1-2个月,微波对肉制品杀菌、保鲜技术的成功应用,由原来保鲜期3天,延长到1-2个月,已将该项技术成果提高到崭新阶段。