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微波殺菌的非熱效應(yīng)理論
細(xì)菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白質(zhì)、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)物質(zhì)。其中水是生物細(xì)胞的主要成分,含量為75%~85%,大蝦微波殺菌設(shè)備生產(chǎn)廠家,細(xì)菌的各種生理活動都有水參加,如細(xì)胞的生長繁殖過程,對各種營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,細(xì)胞質(zhì)的擴(kuò)散、滲透及吸附等。在一定微波場的作用下,食品中的菌體也會因自身水分的極化而同時吸收微波能升溫。由于它們是凝聚態(tài)介質(zhì),分子間的強作用力加強了微波能的能量轉(zhuǎn)化,從而使體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)同時受到無極性熱運動和極性轉(zhuǎn)變兩方面的作用,使其空間結(jié)構(gòu)變化或破壞而導(dǎo)致變性。蛋白質(zhì)變性后,其溶解度、粘度、膨脹性、滲透性及穩(wěn)定性都會發(fā)生明顯變化, 從而使細(xì)胞失去生物活性。
從生物物理學(xué)角度來看,組成微生物的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子和作為極性分子的水在高頻率、強電場強度的微波場中將被極化,并隨著微波場極性的迅速改變而引起蛋白質(zhì)等極性分子集團(tuán)電性質(zhì)變化。它們同樣能將微波能轉(zhuǎn)換成熱能而使自身溫度升高,電性、能量的變化將引起蛋白質(zhì)等生物大分子變性。
從能量角度考慮,盡管微波能量不能破壞生物體內(nèi)的共價鍵,但對氫鍵、范德化力、疏水相互作用、鹽鍵等賴以維持核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)構(gòu)的次級鍵具有一定的破壞作用,這些次級鍵是維持核酸、蛋白質(zhì)空間構(gòu)象,生物膜結(jié)構(gòu)的作用力。這些次級鍵一旦遭到破壞,將危及生物大分子的空間結(jié)構(gòu),影響其正常生理功能。
微波殺菌設(shè)備主要是靠微波能的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)對所需殺菌的物品進(jìn)行殺菌處理,保證被殺菌的物品能達(dá)到國內(nèi)食品級標(biāo)準(zhǔn)。以下介紹什么是微波殺菌設(shè)備的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng):
微波能的熱效應(yīng)微波作用于食品時,食品表層和內(nèi)部同時吸收微波能,溫度升高。食品中污染的微生物細(xì)胞在微波場作用下,其分子也被極化產(chǎn)生高頻振蕩,產(chǎn)生熱效應(yīng)。溫度的快速升高使菌體內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而失去生物活性,使菌體或受到嚴(yán)重干擾而無法繁殖。
食品的質(zhì)量衛(wèi)生與殺菌設(shè)備有著較直接的關(guān)聯(lián),因此在選擇殺菌設(shè)備前,先要弄清食品殺菌的意義。要得到好的殺菌效果,就要選擇精良的殺菌設(shè)備。殺菌機(jī)械設(shè)備一般是指消除產(chǎn)品、包裝容器、包裝材料、包裝輔助物、包裝件等上的微生物,使其數(shù)量降低到允許范圍內(nèi)的機(jī)器設(shè)備。在無菌包裝系統(tǒng)中,殺菌裝置常作為多功能包裝機(jī)的一個組成部件來完成殺菌操作任務(wù)。隨著包裝工業(yè)的發(fā)展,目前在許多食品工業(yè)的生產(chǎn)過程中,殺菌設(shè)備對食品質(zhì)量起著重要的作用。
1、時間短、速度快
常規(guī)熱力干燥殺菌是通過熱傳導(dǎo),大蝦微波殺菌設(shè)備價格,對流或輻射等方式將熱量從物體表面?zhèn)髦羶?nèi)部。往往需要較長時間,物體內(nèi)部才能達(dá)到所需的干燥度和殺菌溫度。介質(zhì)由極性分子和非極性分子組成,電磁場作用下,這些極性分子從原來的隨機(jī)分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電場的極性排列取向。而在高頻電磁場作用下,這些取向按交變電磁的頻率不斷變化,這一過程造成分子的運動和相互摩擦從而產(chǎn)生熱量。此時交變電場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能,大蝦微波殺菌設(shè)備多少錢,使介質(zhì)溫度不斷升高,故微波加熱是介質(zhì)材料自身損耗電場能量而發(fā)熱。所以微波加熱處理時間大大縮短,在一定功率密度強度下,一般只要數(shù)十秒、幾分鐘即能達(dá)到滿意效果。
2、低溫干燥殺菌保持營養(yǎng)成份
微波有熱效應(yīng)的快速升溫和非熱效應(yīng)的雙重殺菌作用,鄭州大蝦微波殺菌設(shè)備,相比常規(guī)熱力干燥、殺菌能在比較低的溫度和較短的時間就能獲得所需的干燥、殺菌效果。一般殺菌溫度在65—70℃,75—80℃或103—121℃里,時間在3—8分鐘,且能保留更多的食品營養(yǎng)成分和色、香、味、形等風(fēng)味。例如:采用常規(guī)熱力處理蔬菜保留的維生素C是46—50%,相比之下,微波處理法能達(dá)到保留維生素C的60—90%,常規(guī)加熱法豬肝維生素A保留值為58%,而微波法加熱則可達(dá)84%。
3、節(jié)約能源
微波電能轉(zhuǎn)換,一般在70%以上。微波是直接對食品進(jìn)行作用處理,加熱箱體本身不被加熱,因而不存在額外的熱能損耗,所以節(jié)能省電,一般可節(jié)電30—50%。
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