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微波殺菌
鎖定
- 中文名
- 微波殺菌
- 微波定義
- 頻率從300MHz~300GHz的電磁波
- 過 程
- 將超高頻電磁波轉化為熱能的過程
- 優 點
- 時間短、速度快
- 分 類
- 食品/科學
微波殺菌定義
微波是頻率從300MHz~300GHz的電磁波。
微波熱效應是微波與物料直接相互作用,將超高頻電磁波轉化為熱能的過程。微波殺菌是微波熱效應和生物效應共同作用的結果。微波對細菌膜斷面的電位分佈影響細胞膜周圍電子和離子濃度,從而改變細胞膜的通透性能,細菌因此營養不良,不能正常新陳代謝,生長髮育受阻礙死亡。
從生化角度來看,細菌正常生長和繁殖的核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)是由若干氫鍵緊密連接而成的捲曲大分子,微波導致氫鍵鬆弛、斷裂和重組,從而誘發遺傳基因或染色體畸變,甚至斷裂。微波殺菌正是利用電磁場效應和生物效應起到對微生物的殺滅作用。實踐證明採用微波裝置在殺菌温度、殺菌時間、產品品質保持、產品保質期及節能方面都有明顯的優勢。
微波殺菌原理
2. 微波能的非熱效應:高頻的電場也使其膜電位、極性分子結構發生改變,使微生物體內蛋白質和生理活性物質發生變異,而喪失活力或死亡。在滅菌中起到了常規物理滅菌所沒有的特殊作用,也是造成細菌死亡原因之一。
3. 微波殺菌、保鮮是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。因此,微波殺菌温度低於常規方法,一般情況下,常規方法殺菌温度要120℃-130℃,時間約1小時,而微波殺菌温度僅要70℃-105℃,時間約90-180秒。
微波殺菌微波裝置
微波加熱殺菌裝置包括以下部分:
1.產生微波的部分,主要由微波發生器,微波導管構成;
2.爐體或爐腔部分,用可反射微波的材料製成,能產生微波諧振;
3.爐內還有微波攪動或分散裝置;
4.密封門部分,可防止微波泄露;
5.操作控制部分包括安全連鎖裝置。
微波殺菌優點
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。要達到殺菌温度,往往需要較長時間。微波殺菌是微波能與食品及其細菌等微生物直接相互作用,熱效應與非熱效應共同作用,達到快速升温殺菌作用,處理時間大大縮短,各種物料的殺菌作用一般在3-5分鐘。
2、低温殺菌保持營養成分和傳統風味
微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應殺菌,與常規熱力殺菌比較,能在比較低的温度和較短的時間就能獲得所需的消毒殺菌效果。實踐表明,一般殺菌温度在75-80℃就能達到效果,此外,微波處理食品能保留更多的營養成分和色、香、味、形等風味,且有膨化效果。如常規熱力處理的蔬菜保留的維生素C是46-50%,而微波處理是60-90%,常規加熱豬肝維生素A保持為58%,而微波加熱為84%。
3、節約能源
4、表面和內部都同時進行
常規熱力殺菌是從物料表面開始,然後通過熱傳導傳至內部,存在內外温差。為了保持食品風味,縮短處理時間,往往食品內部沒有達到足夠温度而影響殺菌效果。由於微波具有穿透作用,對食品進行整體處理時,表面和內部都同時受到作用,所以消毒殺菌均勻、徹底。
5、便於控制
6、設備簡單,工藝先進
與常規消毒殺菌相比,微波殺菌設備,不需要鍋爐,複雜的管道系統,煤場和運輸車輛等,只要具備水、電基本條件即可。
7、改善勞動條件,節省佔地面積
設備的工作環境温度低、噪音小,極大地改善了勞動條件。整套微波設備的操作人員只需2-3人。廣泛用於牛肉乾、豬肉脯、魚片、醬囟肉、鴨肉、雞肉等製品的熱化、乾燥和殺菌。肉製品經微波殺菌後,其鮮度、嫩度、風味均保持原樣,衞生指標完全可低於國家食品衞生標準,貨架貯存時間可達1-2個月,微波對肉製品殺菌、保鮮技術的成功應用,由原來保鮮期3天,延長到1-2個月,已將該項技術成果提高到嶄新階段。
微波殺菌應用對象
微波設備可對已包裝、未包裝的不同物品進行滅菌加工處理可用於:
●糧食製品類:麪包、月餅、麪條、豆腐、豆腐乾等。
●蔬菜類:泡菜、竹筍、香菇類等。
●水果類:荔枝、龍眼等。
●奶製品、調味品、香精香料、方便麪湯料、火鍋調料及各種液體等均可殺菌加工。
微波殺菌存在問題
(一)微波加熱不均勻
1.微波加熱不均勻的原因:
(1)微波加熱具有選擇性,即使在相同的微波場中,不同的食品材料都存在温升的差異;
(2)微波具有良好的穿透性,在實際加熱中受反射、穿透、折射、吸收等影響,即使對同一食品材料各部分產生的熱能可能存在較大的差異;
(3)電場的尖角集中性,有的也稱菱角效應(edge effect),微波作為電波的一種,其電場有尖角集中性,這是造成食品微波加熱不均勻的主要原因。電場會向有角的地方集中,這些部分就產熱多,升温快。為了克服菱角效應和熱點的不良影響,人們在容器上作了許多改進,例如儘量使用大小合適的圓角容器,環狀容器,對有尖角的食品進行整形處理。為了克服微波加熱的侷限性,把微波與遠紅外等加熱方法組合在一起的設備,成了微波爐開發的新趨勢。
(二)微波對人體的影響
從微波的作用原理看,人體也會吸收微波,因此微波的輻射也會對人體產生一定的危害。通常人體受到輻射時,總是皮膚先感到灼熱,因而可以及時避讓。然而受微波輻射時,由於其穿透性,體內組織也會同時發熱,而人體內神經又比較少,所以往往在還未感到灼熱時,那些耐熱性低的器官已經受到損傷。如血管、眼睛和睾丸易受微波侵害,雷達工作人員常見的病是白內障和男性不育。對微波的使用既要注意安全,但也不需要像對待放射性那樣過分緊張。
(三)微波殺菌破袋
微波殺菌操作過程中,除了注意不能採用金屬容器和鍍鋁或鋁複合袋,還存在殺菌過程中密封好的袋子破袋問題,不好解決,亦不好採用殺菌後再封口的做法。採用微波殺菌可以在包裝前進行,也可以在包裝好以後進行。包裝好的食品在進行微波加熱殺菌時,由於袋內壓力過高會脹破包裝袋,因此整個微波加熱殺菌過程應在壓力下進行,或將包裝置於加壓的玻璃容器中進行處理。
(四)變色問題
在對榨菜等產品微波殺菌時還發現榨菜產品變色問題。