微波杀菌.docx

微波杀菌微波杀菌 微波是频率从300MHz300GMHz的电磁波。 微波与物料直接相互作用，将超高频电磁波转化为热能的过程。微波杀菌是微波热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌膜断面的电位分布影响细胞膜周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，生长发育受阻碍死亡。从生化角度来看，细菌正常生长和繁殖的核酸和脱氧核糖核酸是由若干氢键紧密连接而成的卷曲大分子，微波导致氢键松弛、断裂和重组，从而诱发遗传基因或染色体畸变，甚至断裂。微波杀菌正是利用电磁场效应和生物效应起到对微生物的杀灭作用。实践证明采用微波装置在杀菌温度、杀菌时间、产品品质保持、产品保质期及节能方面都有明显的优势。 一、概述 食品在生产、保存、运输和销售过程中极易污染变质。通常可以采用高温、干燥、烫漂、巴氏灭菌、冷冻以及防腐剂等常规技术来实现对食品的杀虫灭菌与保鲜。但往往影响食品的原有风味和营养成份。而微波杀虫灭菌是使食品中的微生物，同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活动物质发生变异，而导致微生物体生长发育延缓和死亡，达到食品灭菌、保鲜的目的。 二、微波杀菌原理： 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、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。因此，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120-130,时间约1小时，而微波杀菌温度仅要70-105,时间约90-180秒。 三、微波装置： 微波加热杀菌装置包括以下部分： 1产生微波的部分，主要由微波发生器，微波导管构成； 2炉体或炉腔部分，用可反射微波的材料制成，能产生微波谐振； 3炉内还有微波搅动或分散装置； 4密封门部分，可防止微波泄露； 5操作控制部分包括安全连锁装置。 现在大批量的生产主要是采用输送带式隧道炉。 四、微波杀菌的优点： 1、时间短、速度快 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。微波杀菌是微波能与食品及其细菌等微生物直接相互作用，热效应与非热效应共同作用，达到快速升温杀菌作用，处理时间大大缩短，各种物料的杀菌作用一般在3-5分钟。 2、低温杀菌保持营养成份和传统风味 微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌，与常规热力杀菌比较，能在比较低的温度和较短的时间就能获得所需的消毒杀菌效果。实践表明，一般杀菌温度在75-80就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成份和色、香、味、形等风味，且有膨化效果。如常规热力处理的蔬菜保留的维生素C是46-50%，而微波处理是60-90%，常规加热猪肝维生素A保持为58%，而微波加热为84%。 3、节约能源 常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失，而微波是直接对食品进行作用处理，因而没有额外的热能损耗。此外，其电能到微波能的转换效率在70-80%，相比而方，一般可节电30-50%。 4、表面和内部都同时进行 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。 5、便于控制 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。 6、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。 7、改善劳动条件，节省占地面积 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国家食品卫生标准，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。 五、微波加热存在问题： 微波加热不均匀 1.微波加热不均匀的原因： 微波加热具有选择性，即使在相同的微波场中，不同的食品材料都存在温升的差异； 微波具有良好的穿透性，在实际加热中受反射、穿透、折射、吸收等影响，即使对同一食品材料各部分产生的热能可能存在较大的差异； 电场的尖角集中性，有的也称菱角效应，微波作为电波的一种，其电场有尖角集中性，这是造成食品微波加热不均匀的主要原因。电场会向有角的地方集中，这些部分就产热多，升温快。为了克服菱角效应和热点的不良以下，人们在容器上作了许多改进。例如尽量使用大小合适的圆角容器，环状容器。对有尖角的食品进行整形处理。为了克服微波加热的局限性，把微波与远红外等加热方法组合在一起的设备，成了当前微波炉开发的新趋势。 微波对人体的影响 从微波的作用原理看，人体也会吸收微波，因此微波的辐射也会对人体产生一定的危害。通常人体受到辐射时，总是皮肤先感到灼热，因而可以及时避让。然而受微波辐射时，由于其穿透性，体内组织也会同时发热，而人体内神经又比较少，所以往往在还未感到灼热时，那些耐热新低的器官已经受到损伤。如血管、眼睛和睾丸易受微波侵害，雷达工作人员常见的病是白内障和男性不育。对微波的使用既要注意安全，但也不需要像对待放射性那样过分紧张。 微波杀菌破袋 我们在微波杀菌操作过程中，除了注意不能采用金属容器和镀铝或铝复合袋，还存在杀菌过程中密封好的袋子破袋问题，不好解决。亦不好采用杀菌后在封口。目前采用微波杀菌可以在包装前进行，也可以在包装好以后进行。包装好的食品在进行微波加热杀菌时，由于袋内压力过高会胀破包装袋，因此整个微波加热杀菌过程应在压力下进行，或将包装置于加压的玻璃容器中进行处理变色问题。 在对榨菜等产品微波杀菌时还发现榨菜产品变色问题。 六、微波加热技术应用前景 微波加热技术应用范围极广阔，微波加热技术在食品加工中应用仅是其中的一小部分。可以这样说，人们在认识微波加热特点的过程中，同时正在与现有技术相结合去开发出越来越多的新装置和仪器。例如，微波炉和冰箱的组合冰箱；微波水壶和微波卷发器，微波加热和洗衣机组合的微波烘干、洗衣机；微波热水器，低温水分测量仪等。微波加热技术的发展与人们的认识和掌握，以及市场需求是密切相关的。其中完善微波加热设备和加工工艺尤为关键。