微波烘干殺菌機(jī)原理

時(shí)間：2019-08-23作者：湖北敏銳工業(yè)微波設(shè)備有限公司瀏覽：104

微波是熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同殺菌
????微波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波，在微波電磁場的作用下，介質(zhì)中的極性分子從原來的熱運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如，采用的微波頻率為2450兆赫，就會出現(xiàn)每秒24億5千萬次交變，產(chǎn)生激烈的摩擦而生熱。在這一微觀過程中，微波能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度呈現(xiàn)為宏觀上的升高。? 微波具有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)雙重殺菌作用。微波熱效應(yīng)殺菌機(jī)理的簡述是：生物細(xì)胞是由水、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂肪和無機(jī)物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在強(qiáng)微波場的作用下，溫度升高。其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或破壞，蛋白質(zhì)變性，影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性，從而失去生物活性。
?????? 微波非熱效應(yīng)殺菌機(jī)理的簡述是：微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運(yùn)動規(guī)律，而且微波場感應(yīng)的離子流會影響細(xì)胞膜附近的電荷分布，導(dǎo)致膜的屏障作用受到損傷，影響NA-K泵的功能，產(chǎn)生膜功能障礙，從而干擾或破壞細(xì)胞的正常新陳代謝功能，導(dǎo)致細(xì)菌生長抑制、停止或死亡。再則細(xì)胞中的核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）在微波場力作用下可導(dǎo)致氫鍵的松弛、斷裂或重組。誘發(fā)基因突變或染色體畸變，從而影響其生物活性的改變、延緩或中斷細(xì)胞的穩(wěn)定遺傳和增值。

??微波殺菌、保鮮是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波的熱效應(yīng)主要起快速升溫殺菌作用；而非熱效應(yīng)則使用微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異，而喪失活力或死亡。因此，微波殺菌溫度**常規(guī)方法，一般比較，常規(guī)方法殺菌溫度要在100攝氏度以上，時(shí)間要在十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌溫度僅在70-90攝氏度，時(shí)間約為幾分鐘。

一、微波殺菌特點(diǎn)：
?1、時(shí)間短、速度快：常規(guī)熱力殺菌是通過傳導(dǎo)、對流或輻射等方式將熱量從食品表面?zhèn)髦羶?nèi)部。要達(dá)到殺菌溫度，往往需要較長時(shí)間。微波殺菌是微波能與食品以及細(xì)菌等微生物直接相互作用，熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)共同作用，達(dá)到快速升溫殺菌作用，處理時(shí)間大大縮短，各種物料的殺菌作用一般在3-5分鐘。低溫殺菌保持營養(yǎng)成分和傳統(tǒng)風(fēng)味。
???微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應(yīng)殺菌，與常規(guī)熱力殺菌比較，能在比較低的溫度和較短的時(shí)間獲得所需的消毒殺菌效果。實(shí)踐證明，一般殺菌溫度在75-80攝氏度就能達(dá)到效果，此外，微波處理食品能保留更多的營養(yǎng)成分和色、香、味、形等風(fēng)味，且有膨化效果。如常規(guī)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(guī)加熱豬肝維生素A保持為58％，而微波加熱為84％。
2、節(jié)約能源：常規(guī)熱力殺菌往往在環(huán)境及設(shè)備上存在熱損失，而微波是直接對食品進(jìn)行作用處理，因而沒有額外的熱能損耗。相比而言，一般可節(jié)電30-50％。
3、均勻徹底：常規(guī)熱力殺菌是從物料表面開始，然后通過熱傳導(dǎo)傳至內(nèi)部。存在內(nèi)外溫差。為了保持食品風(fēng)味，縮短處理時(shí)間，往往食品內(nèi)部沒有達(dá)到足夠溫度而影響殺菌效果。。

由于微波具有穿透作用，對食品進(jìn)行整體處理時(shí)，表面和內(nèi)部都同時(shí)受到作用，所以消毒殺菌均勻、徹底。

4、便于控制:微波食品殺菌處理，設(shè)備能即開即用，沒有常規(guī)熱力殺菌的熱慣性，操作靈活方便，微波功率能從零到額定功率連續(xù)可調(diào)、傳輸速度從零開始連續(xù)調(diào)整，便于控制。
5、設(shè)備簡單，工藝**:與常規(guī)消毒殺菌相比，微波殺菌設(shè)備不需要鍋爐、復(fù)雜的管道系統(tǒng)、煤場和運(yùn)輸車輛等，只要具備水、電基本條件即可。

二、微波干燥原理:

微波是指頻率在300兆赫至300千兆赫的電磁波。通常，物質(zhì)由極性分子和非極性分子組成。在微波電磁場的作用下，介質(zhì)中的極性分子從原來的熱運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如：采用的微波頻率為2450兆赫，就會出現(xiàn)每秒24.5億排列，分子間就會產(chǎn)生激烈的摩擦。在這一過程中，微波能量瞬間轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)的熱量，使物質(zhì)溫度呈現(xiàn)為快速的升高。

三、微波干燥特點(diǎn)：
  物體在微波能的作用下，因分子較化作用高速振蕩激劇摩擦產(chǎn)生“熱效應(yīng)”物體溫度上升，水份蒸發(fā)達(dá)到干燥滅菌的目的，寄生物體內(nèi)的蟲，菌體在微波電磁場的作用下，其分子受每秒二十四億五千萬次的高速較化，致使微生物（細(xì)菌）的細(xì)胞破裂，破壞了微波生物的生存，繁殖條件，導(dǎo)致細(xì)菌死亡（非熱效應(yīng)）。菌體在微波場中受物體，菌體產(chǎn)生的“熱效應(yīng)” 與“非熱效應(yīng)該” 而殺滅。
1、加熱迅速、高效節(jié)能:微波加熱與傳統(tǒng)加熱方式(熱傳導(dǎo)、對流、輻射)的機(jī)理完全不同，它是使被加熱物料本身發(fā)熱，不需要熱傳導(dǎo)過程而且設(shè)備與空氣不吸收熱量，物料內(nèi)外在瞬間達(dá)到加熱溫度，與傳統(tǒng)的電加熱、遠(yuǎn)紅外加熱相比節(jié)能2-3倍以上。
2、加熱均勻、提高產(chǎn)品質(zhì)量:微波能滲透到物料內(nèi)部，使物料表里同時(shí)產(chǎn)生熱能，選擇性加熱使物料加熱均勻性好，不會產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。隨著物料表面水分不斷蒸發(fā)，物料表面屋溫度將略**里層溫度，形成的溫度梯度由內(nèi)指向外，與加熱過程中伴隨發(fā)生的蒸汽壓遷徙方向與熱量遷移方向均一致。據(jù)物料干燥理論，這種加熱狀態(tài)是較有利于物料干燥的。

3、熱慣性小、加熱的即時(shí)性、易于控制:微波輸出的能量即刻就被物料吸收而加熱。但對于傳統(tǒng)加熱，它們輸出能量同時(shí)被物料吸收和冷的爐體吸收。微加熱只需用電，只要控制微波功率即可實(shí)現(xiàn)立即加熱或終止，沒有預(yù)熱過程。應(yīng)用人機(jī)界面和PLC可實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動化控制。
4、占地少、安全環(huán)保:微波能量集中有且加熱迅速，使其占地少?？茖W(xué)的漏能抑制系統(tǒng)使微波泄漏嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，不產(chǎn)生放射性危害，且整個(gè)過程無有害氣體排放，不產(chǎn)生余熱和粉塵污染。湖北敏銳微波設(shè)備有限公司專業(yè)生產(chǎn)微波設(shè)備|微波干燥設(shè)備|微波殺菌設(shè)備|微波烘干設(shè)備|微波殺菌干燥設(shè)備?


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  詞條說明

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  微波殺菌是利用了電磁場的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波對細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，使細(xì)菌失去營養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡。微波對細(xì)菌的生物效應(yīng)是微波電場改變細(xì)胞膜斷面的通透性能，細(xì)菌因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)菌結(jié)構(gòu)功能絮亂，生長發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細(xì)菌正常生長和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA），是由若干氫鍵松馳、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色

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  在食品工業(yè)中，對于粉狀物品的消毒殺菌，一直是眾廠家感到棘手的問題。特別是一些粉狀營養(yǎng)物品、熱敏性物品的殺菌較是一大難題。溫度過低殺菌無效果，溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)品中營養(yǎng)成分損失，品位降低。另外，目前常規(guī)消毒殺菌方法設(shè)備龐大，操作維修不便，運(yùn)行費(fèi)用高，處理時(shí)間長，且不易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)控制。 運(yùn)用微波技術(shù)對辣椒粉、小麥胚芽粉 胡椒粉、糧食、糕點(diǎn)、果脯、醬菜、豆制品、咸水鴨、肉食品及干果的干燥、烘烤、殺蟲