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      食品行業選用微波殺菌的幾點原因

      發布時間:2019-09-12     

      微波是1 00MHz~100 00 0MHz波段的電磁波,以微波殺菌的溫度場與電磁場相比較,電磁場是細菌致死的主要因素,特別是在較低溫度時。實驗給人們一種啟示,充分利用變化的電磁場將能獲得一種新的、在較低溫度下殺菌的手段和技術,開創既能殺菌又能保持食品風味和品質的有效殺菌途徑。磁場在殺菌過程中表現出來的“非熱因素成為細菌致死的主導因素“打破了常規加熱殺菌的格局,細菌欲生存而需抗爭的對象改為”電磁力“。對于脈沖電磁場殺菌的機理有多種假說。歸納起來,脈沖電磁場的殺菌機理主要表現在以下兩個方面 :電場作用:分子生物學的 研究表明,生物體內的大多數分子和原子是具有極性(等效電偶極子)和磁性(分子電流模型)的,因此外加電磁場必然會對生物產生影響或作用。在外加電磁場的作用下,電偶極子和分子電流會隨著電磁場的方向取向。在靜電磁場中,只是建立一個新的終極狀態;但在時變電磁場中,電偶極子和分子電流會隨著電磁場的 變化而振動。顯然,不同強度分布的外加電磁場對不同生物的影響程度是不同的。醫學界在研究中發現細胞體在電磁場中有異常表現,典型的表現是對電磁波的應答現象。這種生物應答現象發生在遠離平衡狀態,生物體對滿足一定條件的電磁場的響應是非線性的,并表現出頻率特異性和功率特異性。效應的能源有時來自生物系統內部,外部電磁場只是起到觸發作用。細胞是最基本的生命單元,在細胞中,細胞膜是研究得最多的部分。每個細胞膜內外都有一定的電位差,在外加電場的作用下,膜內外的電位差會增大,通透性會增加,細胞發生滲透,繼續適度處理,當電磁場達到一定值(E>E0,H>H0)時,細胞膜就發生不可修復的破裂這種現象稱為電穿孔。同時,由于電磁場是變化的,在極短的時間內,電磁場的頻率、強度都會發生極大的變化,在細胞膜上產生振蕩效應。不可逆的電穿孔和激烈的振蕩效應能使細胞破裂,這種破裂導致細胞結構紊亂,從而達到殺死細胞的目的,進而殺死細菌。電離作用:變化電磁場的介電阻斷性對食品中的微生物具有抑制作用。在外加電磁場的作用下,食品空間中的帶電料子將產生高速運動,撞擊食品分子,使食品分子分解,產生陰、陽離子,同時,電解質電解出陰、陽離子。這些陰、陽離子在強電磁場的作用下極為活躍,穿過本來就已提高通透性的細胞膜,與微生物內的生命物質如蛋白質、RNA作用,因而阻斷了細胞內正常生化反應和新陳代謝的進行。另外,電磁場能夠使水分子的氫氧鍵斷裂,在水中生成過量的超氧陰離子自由基、過氧化氫及自由質子。而過氧化氫有強烈的氧化作用,作用于生物分子,會破壞DNA,導致細胞死亡。液體介質中電離作用產生的臭氧同樣有強烈的氧化作用,能與細胞內物質發生一系列反應。以上兩種作用的聯合構成了殺死細菌體的主要因素。

      微波食品殺菌優點:

      1、時間短、速度快: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,往往需較長時間,內部才能達到殺菌溫度。微波則利用其透射作用,以熱效應和非熱效應的共同作用,使物品內外均勻的、迅速升溫殺滅細菌。處理時間大大縮短,在強功率密度強度下,甚至只要幾秒~數十秒即達到滿意效果。

      2、低溫殺菌、保持藥品成份:微波熱效應的快速升溫和非熱效應的生化作用,增強了殺菌功能。相比常規熱力殺菌在比較低溫的溫度、較短的時間內就能獲得滅蟲殺菌效果,一般殺菌溫度在75~80℃,處理時間3~5分鐘。微波特有加工方式能保留更多的有效成分,保持原有的色、香、味、形等風味。如采用常規熱力處理蔬菜保留的維生素C在46~50%,微波處理能達到60`90%;常規加熱豬肝維生素A保持在58%,而微波加熱則達84%。 3、節約能源:微波電磁轉換率高,一般在70%以上,優于加熱的電熱效率。加之,微波是直接對食品進行磁熱能量轉換,微波加熱器本身不會被加熱,因而不存在額外的熱功耗,所以節能省電,相比節電30~50%。4、殺菌均勻徹底:常規熱力殺菌是從物料表面開始的,通過熱傳導,由表及里的漸次加熱,內外存在溫差梯度,造成內外殺菌效果不一致,愈厚問題就愈突出。為保持食品風味,縮短處理時間,就得提高處理溫度換取處理時間的縮短,然而這將使食品表面的色、香、味、形等品質下降。而微波的穿透性,使表面與內部同時受熱,保證內外均勻殺菌。5、易自動化生產:微波設備操作簡便,沒有熱慣性,能根據生產工藝要求實時調控。整條生產線只需1~2名操作工。6、工藝先進: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,只需水、電基本條件即可,對廠房無特殊要求。投資少、見效快。

      7、節省占地面積:微波設備無高溫余熱,不產生熱輻射,能改善工作環境;而且設備結構緊湊、節省廠房面積。

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