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食品微波杀菌技术的研究及其应用现状
作者：杨曼璐来源：《职业中旬》2010年第05期
近年来微波杀菌技术已越来越广泛地应用于食品工业之中。杀菌是食品加工的一个重要操作单元目前使用最多的杀菌方法是热力杀菌。传统热力杀菌热量由食品表面向中心传递其传递速率取决于食品的传热特性因此造成食品表层与中心的温差与杀菌的时间差延长了食品整体杀菌所需的总时间。其次单纯依靠热力的作用增加了对食品中的耐热性较强的芽孢杆菌的杀灭难度。另外食品的初温、原料形状大小、黏度及包装均对热力杀菌总时间有影响尤其是传导传热型食品初温的影响最为明显。因此传统的热杀菌方法杀菌时间长、热量消耗大对于热敏性物料来说营养成分和风味损失大。微波杀菌时食品本身成为加热体食品内外同时升温不需要利用传热介质的传导和对流传热。因此相对热力杀菌来说微波杀菌具有杀菌时间短、升温速度快、能耗少、杀菌均匀、食品营养成分和风味物质破坏和损失少等特点与化学方法杀菌相比微波杀菌无化学物质残留而使安全性大大提高。因此食品的微波杀菌技术已被越来越多的食品生产厂家所采用。一、微波杀菌机理微波是一种频率300MHz～300GHz、波长0001～1m的电磁波。目前工业上有915MHz和2450MHz两个频率被广泛应用。微波与生物体的相互作用是一个极其复杂的过程是生物体受到微波辐射后所产生的综合生物效应的结果。对于微波杀菌机理目前存在热效应与非热效应两种观点。1热效应关于微波杀菌的机理20世纪四五十年代普遍认为只有致热效应。热效应理论认为微波具有高频特性当它穿透介质时水、蛋白质、核酸等极性分子受交变电场的作用而取向运动相互摩擦产生热量从而导致温度升高使微生物内的蛋白质、核酸等分子结构改性或失活从而杀灭微生物。2非热效应许多研究表明微波与一般加热灭菌方法相比在一定温度下细菌死亡时间缩短或在相同条件下灭菌致死温度降低这个事实无法仅用热致死理论来解释。人们对此展开一系列研究出现了不同类型的非热效应解释模型主要有细胞膜离子通道模型和蛋白质变性模型等。前者认为微波对细菌的生物反应是微波电场改变细胞膜断面的电子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不能正常代谢细菌结构功能紊乱生长发育受到抑制而死去。后者认为微生物中的蛋白质、核酸物质和水等极性分子在高频率、强电场的微波场中随着微波极性的改变而引起蛋白质分r