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江苏微波设备在食品杀菌与保鲜中的应用

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微波技术作为一种现代高新技术,正日益受到重视。微波是指波长在1mm-1mm,频率在300MHz-30GHz之间的电磁波。我国规定和常用的频率有915MHz2450MHz

微波杀菌主要使食品中的微生物在微波热效应和非热效应的作用下,使其内部的蛋白质和生理活性物质发生变异或破坏,从而导致生物体生长发育异常,直至死亡。

1.1热效应理论:微波是一种电磁波,可产生高频电场。当江苏微波设备的微波进入介质内部时,介质内部的极性分子,如水、蛋白质及核酸等随着电磁场的频率不断改变极性方向,使分子来回剧烈转动,相互摩擦产生热。由于电磁场频率很高(如常用的江苏微波炉频率为2450MHz,相当于使水分子在1s内发生180度来回转动24.5亿次),导致介质温度急剧升高,微生物体内的蛋白质、核酸等极性分子变性,从而达到杀菌效果。

1.2江苏微波设备非热效应理论:细菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态物质。其中水是生物细胞的主要成分,含量为75%^-85%,细菌的各种生理活动都有水参加,如细胞的生长繁殖过程,对各种营养物质的吸收,细胞质的扩散、渗适及吸附等。在一定微波场的作用下,食品中的菌体也会因自身水分的极化而同时吸收微波能升温。由于它们是凝聚态介质,分子间的强作用力加强了微波能的能量转化,从而使体内蛋白质、核酸等物质同时受到无极性热运动和极性转变两方而的作用,使其空间结构变化或破坏而导致变性。蛋白质变性后,其溶解度、粘度、膨胀性、渗适性及稳定性都会发生明显变化,从而使细胞失去生物活性。1966年,Olsen等人揭示了微波对镰刀毒芽抱的非热效应,提出了微波菌的非热效应理论。此后,许多研究人员展开类似研究,出现了不同的解释模型。

1、微波设备对食品的杀菌作用:国外利用微波设备的微波杀菌已应用于食品工业生产,如日木的磨菇小包装,荷兰和美国的熟食品蔬菜、饮料小包装,句牙利的方便食品,都经过微波杀菌后在市场上流通。国内用微波对食品杀菌也有了初步研究。有研究者对啤酒采用中高功率杀菌后,菌落总数小于14/mL,大肠菌群未检出,都符合国标UB 4927-85(菌落总数和大肠菌群数分别小于503/mL)。有人用微波照射月饼,研究对霉菌的杀灭作用。结果表明,在实验条件下,经微波照射30s,温度仅升高54.4℃,根木达不到霉菌的热致死点(一般蚕菌的热致死点为62.5均但对毒苗的杀灭率已达70%,这说明微波杀菌除热效应外,应有非热效应存在,许多文献都支持上述观点,其他研究者在实验中也证实了上述结论,经微波照射2min,对曲毒的杀灭率达100%,对青毒的杀灭率达99.99%,同时,微波设备的微波具有作用时间短,升温快和杀菌效果好的优点。陈新生曾利用微波对鱼丸、鱼片、柔鱼、酱油、香肠、牛肉干、火腿、及糕点等数十种物料进行广泛地试验,并根据食品的介电常数、含水量,确定其杀菌时间、功率、密度等工艺参数,得到了食品物料的介电机理及在微波场中升温的理论模型,证实了微波对食品灭菌具有一定的非热作用。后来,其它研究者还发现,蕾油经微波处理后,可以抑制霉菌的生长及杀灭肠道致病菌,但对氨基酸态氮无破坏作用。此外,用微波设备的微波对牛奶杀菌消毒后,细菌和大肠杆菌数完全达到卫生标准要求,不仅营养成份保持不变,而目脂肪球直径变小,提高了产品的稳定性,有利于人体消化和吸收。


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