度和较短的时间就能获得所需的消毒杀菌效果。实践表明，一般杀菌温 度在75-80℃就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成份和色 香、味、形等风味，且有膨化效果。如常规热力处理的 菜保留的维生素C是 46-50%,而微波处理是60-90% 常规加热猪肝维生素A保持为58%，而微波加热 为84%。 节约能源 常规热力杀菊往往在环培及设名上存在热损失，而微被是直接对仓品讲行作用处 迎因而沿右外的执能损耗。世外，拭由能到微被能的转换效率在70-80%」 相比而方 般可节电30-50% 、均匀彻底 常规热力杀菌是从物料表面开始，然后通过热传导传至内部。存在内外温差。为 了保持食品风味，缩短处理时间，往往食品内部没有达到足够温度而影响杀菌效 果。由于微波具有穿透作用，对食品进行整体处理时，表面和内部都同时受到作 用，所以消毒杀菌均匀、彻底 5、便于控制 微波食品杀菌处理，设备能即开即用，没有常规热力杀菌的热惯性，操作灵活方 便，微波功率能从零到额定功率连续可调、传输速度从零开始连续调整，便于控 制。 6、设各简单，了艺先进 与常规消毒杀菌相比，微波杀菌设备 不需要锅炉，复杂的管道系统，煤场和运 输车辆等，只要具备水、电基本条件即可。 7、改善劳动条件，节省占地面积 设备的工作环境温度低、噪音小，极大地改善了劳动条件。整套微波设备的操作 人员只需2-3人。广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品 的热化 干燥和杀菌 成功地将该产品推向市场取得良好的效乳 如果该酱囟肉 不采用微波杀菌和保鲜技术，则三天左右时间将会腐败， 业电影阿销售，达不 预定经济效益。在系统生产熟食品的整个过程中安排一段微波杀菌保鲜工艺将解 决延长食品保鲜的关键手段，肉制品经微波杀菌后，其鲜度、 嫩度、风味均保持原样，卫生指标完全可低于国家食品卫生标准，货架贮存时间 可可1-2个月 微波对肉制品杀菌、保鲜技术的成功应用，由原来保鲜期3天 延长到1-2个月，己将该项技术成果提高到崭新阶段 易腐食物的保减是食品技术中 个极具挑战性的课题。食品保藏工艺起源于17 世纪末期，从各种食品的保藏方法被授予专利权开始，人类的食物基本上来源于 植物和动物。食品的腐败变质是由于微生物的生长和（或）食物内部的化学或生 物化学反应引起的。微生物引起的腐败变质往往比生物化学变质更显著，其危害 性更大。因此 成功并可行的食品保藏技术最关键的 点是设法抑制微生物的生 长繁殖或杀灭微生物。 赋予人类营养的食物对许多腐败菌都很敏感。总的来讲，任何一种抑制微 生物生长或使微生物失活，并防止随后的食物污染的工艺都可以用于食品保藏 食品杀菌保鲜新技术在全世界可望得到双倍以上的食物，这并不是通过生产更多 的食物，而是通过防止目前的贮藏食物（主要是粮 )和流通食物（主要是加 后的食品)不受病虫害及莓菌危害。消费者越来越迫切要求食品保持新鲜的质量 尽量避免加热引起的营养和感官质量的下降。因而，导致开发不需要加热的食品 保藏工艺。开发新食品也需要新一代非高温杀菌技术。近年来，国外开发出一系 11
11 度和较短的时间就能获得所需的消毒杀菌效果。实践表明，一般杀菌温 度在 75-80℃就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成份和色、 香、味、形等风味，且有膨化效果。如常规热力处理的蔬菜保留的维生素 C 是 46-50%，而微波处理是 60-90%，常规加热猪肝维生素 A 保持为 58%，而微波加热 为 84%。 3 、节约能源 常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失，而微波是直接对食品进行作用处 理，因而没有额外的热能损耗。此外，其电能到微波能的转换效率在 70-80%， 相比而方，一般可节电 30-50%。 4、均匀彻底 常规热力杀菌是从物料表面开始，然后通过热传导传至内部。存在内外温差。为 了保持食品风味，缩短处理时间，往往食品内部没有达到足够温度而影响杀菌效 果。由于微波具有穿透作用，对食品进行整体处理时，表面和内部都同时受到作 用，所以消毒杀菌均匀、彻底。 5、便于控制 微波食品杀菌处理，设备能即开即用，没有常规热力杀菌的热惯性，操作灵活方 便，微波功率能从零到额定功率连续可调、传输速度从零开始连续调整，便于控 制。 6、设备简单，工艺先进 与常规消毒杀菌相比，微波杀菌设备，不需要锅炉，复杂的管道系统，煤场和运 输车辆等，只要具备水、电基本条件即可。 7、改善劳动条件，节省占地面积 设备的工作环境温度低、噪音小，极大地改善了劳动条件。整套微波设备的操作 人员只需 2-3 人。广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品 的热化、干燥和杀菌，成功地将该产品推向市场取得良好的效果。如果该酱囟肉 不采用微波杀菌和保鲜技术，则三天左右时间将会腐败，严重影响销售，达不到 预定经济效益。在系统生产熟食品的整个过程中安排一段微波杀菌保鲜工艺将解 决延长食品保鲜的关键手段，肉制品经微波杀菌后，其鲜度、 嫩度、风味均保持原样，卫生指标完全可低于国家食品卫生标准，货架贮存时间 可达 1-2 个月，微波对肉制品杀菌、保鲜技术的成功应用，由原来保鲜期 3 天， 延长到 1-2 个月，已将该项技术成果提高到崭新阶段。 易腐食物的保藏是食品技术中一个极具挑战性的课题。食品保藏工艺起源于１７ 世纪末期，从各种食品的保藏方法被授予专利权开始，人类的食物基本上来源于 植物和动物。食品的腐败变质是由于微生物的生长和（或）食物内部的化学或生 物化学反应引起的。微生物引起的腐败变质往往比生物化学变质更显著，其危害 性更大。因此，成功并可行的食品保藏技术最关键的一点是设法抑制微生物的生 长繁殖或杀灭微生物。 赋予人类营养的食物对许多腐败菌都很敏感。总的来讲，任何一种抑制微 生物生长或使微生物失活，并防止随后的食物污染的工艺都可以用于食品保藏。 食品杀菌保鲜新技术在全世界可望得到双倍以上的食物，这并不是通过生产更多 的食物，而是通过防止目前的贮藏食物（主要是粮食）和流通食物（主要是加工 后的食品）不受病虫害及霉菌危害。消费者越来越迫切要求食品保持新鲜的质量， 尽量避免加热引起的营养和感官质量的下降。因而，导致开发不需要加热的食品 保藏工艺。开发新食品也需要新一代非高温杀菌技术。近年来，国外开发出一系
列食品杀菌新技术，如静电场或磁场、离子辐射、光脉冲、高压以及使用二氧化 碳、细菌素等化学物质，使用如聚氨基葡萄糖等多阳离子聚合物，使用如葡萄糖 过氧化氢酶、 绿过氧化物酶等抗微生物酶，以及使用葡萄糖酶 酶。这些技术与传统食品杀菌技术相比，不仅避免了高温，而且还增强了杀茵保 鲜效果，从而提高了食品质量。 1、 什么是微波？ 微波是频率在300兆赫300千非赫的由滋波（波长1米-1毫米） 通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中 而近代应用中又将它扩展为 新能源，在工农业上用作加热、 燥：在化学工业中催使化学反应：在科研中激 发等离子体等。家用微波炉就是微波能应用的一个典型例子 我国目前用于工业加热的微波频率为915兆赫和2450兆赫。使用中， 可根据加热材料的形状、大小、含水量来选择。 2、微波加热原理 通常 些介质材料由极性分子和非极 分子组成 在微波电磁场作用下，极性 分子从原来的热运动状态转向依照电磁场的方向交变而排列取向。产生类似摩擦 热，在这一微观过程中交变由磁场的能量转化为介质内的热能，使介质温度出现 宏观上的升高，这就是对微被加热最通俗的解择。 由此可见微被加热是介质材 料自身损耗电磁场能量而发热。对于金属材料，电磁场不能透入内部而是被反射 出来，所以金属材料不能吸收微波。水是吸收微波最好的介质，所以凡含水的物 质必定吸收微波。有一部份介质虽然是非极性分子组成，但也能在不同程度上 吸收微波，其原理 二、微波加热的特点 1、加热速度快常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理 将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高， 称之为外部加执 要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物体所需的时间 就更长。 微波加热是使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需 要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果。 2、均匀加热常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦 内生现象。微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此 均匀性大大改善 节能高效在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空 气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善。 4、易于控制微波加热的热惯性极小。若配用微机控制，则特别适宜于加热过程 加热工梦的自动化控制。 ,低温杀菌、 污染微波能自身不会对食品污染 ,微波的热效应双重杀菌作用 又能在较低的温度下杀死细菌，这就提供了 一种能够较多保持食品营养成份的加 热杀菌方法。 6、选择性加热微波对不同性质的物料有不同的作用，这一点对干燥作业有利 因为水分子对激被的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量 较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产品时，利用这一特点可 以做到均匀加 均 值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好，造成恶性循环，出现局部温度 急剧上升造成过干，甚至炭化，对这类物质进行微波加热时，要注意制定合理的 加热工艺 3
12 列食品杀菌新技术，如静电场或磁场、离子辐射、光脉冲、高压以及使用二氧化 碳、细菌素等化学物质，使用如聚氨基葡萄糖等多阳离子聚合物，使用如葡萄糖 过氧化氢酶、绿过氧化物酶等抗微生物酶，以及使用葡萄糖酶、壳聚糖酶等溶菌 酶。这些技术与传统食品杀菌技术相比，不仅避免了高温，而且还增强了杀菌保 鲜效果，从而提高了食品质量。 1、 什么是微波？ 微波是频率在 300 兆赫到 300 千兆赫的电磁波(波长 1 米 - 1 毫米）， 通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中。而近代应用中又将它扩展为一种 新能源，在工农业上用作加热、干燥；在化学工业中催使化学反应；在科研中激 发等离子体等。家用微波炉就是微波能应用的一个典型例子。 我国目前用于工业加热的微波频率为 915 兆赫和 2450 兆赫。使用中， 可根据加热材料的形状、大小、含水量来选择。 2、微波加热原理 通常，一些介质材料由极性分子和非极性分子组成，在微波电磁场作用下，极性 分子从原来的热运动状态转向依照电磁场的方向交变而排列取向。产生类似摩擦 热，在这一微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内的热能，使介质温度出现 宏观上的升高，这就是对微波加热最通俗的解释。 由此可见微波加热是介质材 料自身损耗电磁场能量而发热。对于金属材料，电磁场不能透入内部而是被反射 出来，所以金属材料不能吸收微波。水是吸收微波最好的介质，所以凡含水的物 质必定吸收微波。 有一部份介质虽然是非极性分子组成，但也能在不同程度上 吸收微波，其原理. 二、微波加热的特点 1、加热速度快 常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理 将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。 要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物体所需的时间 就更长。 微波加热是使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需 要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果。 2、均匀加热 常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦 内生现象。微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此 均匀性大大改善。 3、节能高效 在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空 气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善。 4、易于控制 微波加热的热惯性极小。若配用微机控制，则特别适宜于加热过程 加热工艺的自动化控制。 5、低温杀菌、无污染微波能自身不会对食品污染，微波的热效应双重杀菌作用 又能在较低的温度下杀死细菌，这就提供了一种能够较多保持食品营养成份的加 热杀菌方法。 6、选择性加热 微波对不同性质的物料有不同的作用，这一点对干燥作业有利。 因为水分子对微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量 较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产品时，利用这一特点可 以做到均匀加热和均匀干燥。 值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好，造成恶性循环，出现局部温度 急剧上升造成过干，甚至炭化，对这类物质进行微波加热时，要注意制定合理的 加热工艺
7、安全无害在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留物 存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十分安全无害的 高新技术 微波加热杀菌是不是同微波炉是一样的道理 用臭氧杀菌会影响产品的品质，口感吗？我认为会的，特别是有颜色要求的产品 用臭氧杀菌后它的感官不就下降了吗？ 用辐射过的产品会不会对人体有害，日本现禁止进口辐射· 1.微波加热杀菌是不是同微波炉是一样的道理 微波炉就是产生微波，道理应该一样的，只是微波炉的频率基本为2450Mz,生 产线上的微波的频率有的为915Hz。 微波杀菌致死的原因，有一说法是由热力和电磁力这2种致死因素叠加的结果。 另一说法微波杀菌是基于食品中微生物同时受到微波热效应和非热效应的共同 作用，在极短时间内达到杀菌效果， 又不影响产品的色 ，香 形 食品加工中利用微波的原理主要是它的热效应。 食品中的水分 蛋白质 脂肪和碳水化合物等部属于电介质，是吸收微波的最好介质。这些极性从分子原 来的葫机分布状森，转变为依照申场的极性非列取回，这一过程促使分子高速运 动和相互摩擦，从而产生热量，这种效应称介电感应加热效应。由于水分子的特 殊结构，在微波作用下，它是引起食品材料发热的主要成分。 以水分子为 闸明微波感应加 的原理。水是极性分子，其共价键电子的 分布并不在中心，即 正负电荷中心不重叠在一起，整个分子呈现电荷的极性，当水分子在自由状态下 这些分子杂乱无章的排列。正负电荷相互抵消，总体不显电性。当将水放在电磁 场中时，这些相当于一个个小磁针的水分子就有呈方向排列的趋势，当电场方向 变化时就会引起水分子极的转动。也就是说在交变由场成应下，水分子有转动的 势， 当电场频率很小时 不会引起整个分 记运动 动能很大变化 e够 时 就相当于使水分子1s内要发生180度来回转动245000万次，这样就会 分子间强烈地摩擦，使分子运动加剧，这就是微波加热的原理。对于食品中其 他成分如蛋白质、脂肪等极性分子具有同样的效应。分子高速运动产生的热量是 以不同于传统加热方式而传导的，传统加热方式采用传导、对流、辐射的 方式将热量由表及里传人物料的内部，加热速度馒， 受执不均匀，而执 用的是内部加热方式。 微波除了有热效应外，还且有某些非热效应。1965年，01s©n尊人揭示了微波对 镰刀霉芽抱的非热效应。他们指出，微生物在微波场中比其他介质更易受微波的 作用，因此提出了微波杀菌机理的非热效应理论。在此基础上，研究人员纷纷提 出了不同的解释模 从生物物理角度来解释微波的非热效应理论较易为大 数人接受，其模型主要包括细脑膜离子通道模型、蛋白质变性模型和生物体的非 热效应等。但这些解释仍处在假说阶段，其真正作用机理仍有待进一步探讨。 微波杀菌原理phfspeccom和xmh已经有介绍，这里补充一下： 微被灭菌研究总起来在两大致死效应：即所谓的非热效应和热效应。非热效应 可用如下研究来证明 有人发现微波处理106的60m1枯草芽胞杆菌悬浮液，维 持悬浮液温度60℃、80℃、100℃，以巴氏灭菌法维持悬浮液60℃、80℃、100( 为对照。通过测定细菌残存菌数与处理时间的关系，研究结果发现，微波灭菌法 D100=0.65min,而巴氏灭菌法D100=5.50min,按照食品灭菌理论，腐败菌 13
13 7、安全无害 在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留物 存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十分安全无害的 高新技术。 微波加热杀菌是不是同微波炉是一样的道理？ 用臭氧杀菌会影响产品的品质，口感吗？我认为会的，特别是有颜色要求的产品 用臭氧杀菌后它的感官不就下降了吗？ 用辐射过的产品会不会对人体有害，日本现禁止进口辐射 . [/quote] 1.微波加热杀菌是不是同微波炉是一样的道理？ 微波炉就是产生微波，道理应该一样的，只是微波炉的频率基本为 2450MHz，生 产线上的微波的频率有的为 915MHz。 微波杀菌致死的原因，有一说法是由热力和电磁力这 2 种致死因素叠加的结果。 另一说法微波杀菌是基于食品中微生物同时受到微波热效应和非热效应的共同 作用，在极短时间内达到杀菌效果，又不影响产品的色，香、味、形。 食品加工中利用微波的原理主要是它的热效应。食品中的水分、蛋白质、 脂肪和碳水化合物等部属于电介质，是吸收微波的最好介质。这些极性从分子原 来的随机分布状态，转变为依照电场的极性排列取向，这一过程促使分子高速运 动和相互摩擦，从而产生热量，这种效应称介电感应加热效应。由于水分子的特 殊结构，在微波作用下，它是引起食品材料发热的主要成分。现以水分子为例， 阐明微波感应加热的原理。水是极性分子，其共价键电子的分布并不在中心，即 正负电荷中心不重叠在一起，整个分子呈现电荷的极性，当水分子在自由状态下， 这些分子杂乱无章的排列。正负电荷相互抵消，总体不显电性。当将水放在电磁 场中时，这些相当于一个个小磁针的水分子就有呈方向排列的趋势，当电场方向 变化时就会引起水分子极的转动。也就是说在交变电场感应下，水分子有转动的 趋势，当电场频率很小时，不会引起整个分子运动动能很大变化；当频率足够高 时，就相当于使水分子 1s 内要发生 180 度 来回转动 245000 万次，这样就会引 起分子间强烈地摩擦，使分子运动加剧，这就是微波加热的原理。对于食品中其 他成分如蛋白质、脂肪等极性分子具有同样的效应。分子高速运动产生的热量是 以不同于传统加热方式而传导的，传统加热方式采用传导、对流、辐射的 方式将热量由表及里传人物料的内部，加热速度馒，受热不均匀；而微波加热采 用的是内部加热方式。 微波除了有热效应外，还具有某些非热效应。1965 年，Olsen 等人揭示了微波对 镰刀霉芽抱的非热效应。他们指出，微生物在微波场中比其他介质更易受微波的 作用，因此提出了微波杀菌机理的非热效应理论。在此基础上，研究人员纷纷提 出了不同的解释模型 c 从生物物理角度来解释微波的非热效应理论较易为大多 数人接受，其模型主要包括细脑膜离子通道模型、蛋白质变性模型和生物体的非 热效应等。但这些解释仍处在假说阶段，其真正作用机理仍有待进一步探讨。 微波杀菌原理 phfspeccom 和 xmh 已经有介绍，这里补充一下： 微波灭菌研究总起来存在两大致死效应：即所谓的非热效应和热效应。非热效应 可用如下研究来证明，有人发现微波处理 106 的 60ml 枯草芽胞杆菌悬浮液，维 持悬浮液温度 60℃、80℃、100℃，以巴氏灭菌法维持悬浮液 60℃、80℃、100℃ 为对照。通过测定细菌残存菌数与处理时间的关系，研究结果发现，微波灭菌法 Ｄ100＝0.65min，而巴氏灭菌法Ｄ100 ＝5.50min，按照食品灭菌理论，腐败菌
及其芽胞的耐热性规律可以认为在相同菌种、浓度和温度情况下所得D值的差 品。只能从它1分别所受处理方法的不同来解释。加前所述，可能是由于在品大 的电磁场作用 细胞壁受到某种机械性损伤而破裂，结构受到 酸和蛋白质等渗漏体外，正常代谢出现障碍，从而达到灭菌的效果。还有人把微 波杀菌的非热效应认为是微波的电离作用，把微波理解为射线，认为如果物体受 到大量的微波辐射，则会象x射线Y射线那样，引起电离作用而杀菌，持这种观 点的人热衷于利用微波来实现低温杀菌。然而更多的学者认为：微波的量子能级 非常低 只右000001 ev, 大约是红外线的千分 紫外线 的百万 即使是H-OH、H-CH3、H3C-CH3这样的弱化 学结合能也有3 如果只用微 辐射来破坏这些化学结构，相当于要同时吸收105个量子，这是不可能的。可见 促进食品化学反应和杀菌的只能是微波的热效应。 Rosn从量子能量的观点得出结论，认为微波的能量是不足以拆开微生物蛋白质 分子结构的结合键，他举出y射线和微波能量的量子计算结果：以E=v量子能 量方程计算 v和1.2×10 而H -oH能级为5.2ev,由 此结论，Y射线能量足以拆开H一OH健而微波则不 微波装置： 在食品的制造过程中，利用微被能改讲杀诺效果，提高成品的保在期限。微波加 热杀菌装置都有以下共同点：产生微波的部分，主要由电源和微波管或微波发生 器，微波导管等：炉体或炉腔部分，用可反射微波的材料制成，能产生微波谐振 炉内还有微波搅动或分散装置：密封门部分。可防止微波泄露： 操作控制部分( 括安全连锁装置。现在大批量的生产主要是采用输送带式隧道护：如果数量少时 采用分批式微波炉比较方便。 目前在食品工业中具体使用的微波加热设备有驻波场谐振腔型加热器，行波场波 导型加热器，辐射型加热器和慢波型加热器 选择微波加热器主要是选择微波颊率和加热器形式，微波频率根据被加工的食品 体积和厚度：食品的含水量和损耗因素：总产量和成本以及设备体积四个方面来 选择。加热器类型的选择则取决于被加热食品的形状，数量和工艺要求。 微波加热存在问题(1) (一)激加执不均匀 1.微波加热不均匀的原因 (1)微波加热的选择性，即使在相同的微波场中，不同的食品材料以及这 些材料温度、状态的不同，都会引起食品各部分温度上升的差异： (2)微波随有好的穿透性，可是它在实际加热中受反射、穿透、折射、吸收等 景影响，使被加热物体各部分产生的热能可能立生较大的差异： (3)由杨的角中性， 有的也称菱角效应 ,微波作为电波的 种，其电场有尖角集中性，这是造成食品微波加热不均匀的主要原因。因为食 品的形状大小一般都比较复杂，在匀强电场中一旦将食品放入，即使食品形状单 一，但由于其形状的复杂性，也会使电场向有角的地方集中，这些部分就产热多， 升温快。微波加热中把这样热集中的地方称作热点“hot spot”,热点出现表示 加热不均匀。人们对热点的产生和分布规律作了大量研究。对于复杂形状的食品 由于反射、穿透、折射 收等影响，用电硒 点进行计算是几乎不可 的。目前大家多用实验的方法测定热点。微波场中温度的测定方法是发现热点的 关键问题，常用的方法有红外线测温法、光纤维传感器测温法和温度敏感物质显 示法等。由微波加热特点看，要完全消除加热不均匀是不可能的，尤其是对含水
14 及其芽胞的耐热性规律可以认为在相同菌种、浓度和温度情况下所得Ｄ值的差 异，只能从它们分别所受处理方法的不同来解释。如前所述，可能是由于在强大 的电磁场作用下，细胞壁受到某种机械性损伤而破裂，结构受到破坏，细胞的核 酸和蛋白质等渗漏体外，正常代谢出现障碍，从而达到灭菌的效果。还有人把微 波杀菌的非热效应认为是微波的电离作用，把微波理解为射线，认为如果物体受 到大量的微波辐射，则会象χ射线γ射线那样，引起电离作用而杀菌，持这种观 点的人热衷于利用微波来实现低温杀菌。然而更多的学者认为：微波的量子能级 非常低，只有 0.000012ev，大约是红外线的千分之一，紫外线的百万分之一， 即使是 H-OH、H-CH3、H3C-CH3 这样的弱化学结合能也有 3～6ev。如果只用微波 辐射来破坏这些化学结构，相当于要同时吸收 105 个量子，这是不可能的。可见 促进食品化学反应和杀菌的只能是微波的热效应。 Rosen 从量子能量的观点得出结论，认为微波的能量是不足以拆开微生物蛋白质 分子结构的结合键，他举出γ射线和微波能量的量子计算结果：以 E＝hv 量子能 量方程计算，分别为 1.2×106ev 和 1.2×10－5ev，而 H－oH 能级为 5.2ev，由 此结论，γ射线能量足以拆开 H－OH 健而微波则不行。 微波装置： 在食品的制造过程中，利用微波能改进杀菌效果，提高成品的保存期限。微波加 热杀菌装置都有以下共同点：产生微波的部分，主要由电源和微波管或微波发生 器，微波导管等；炉体或炉腔部分，用可反射微波的材料制成，能产生微波谐振。 炉内还有微波搅动或分散装置；密封门部分。可防止微波泄露；操作控制部分包 括安全连锁装置。现在大批量的生产主要是采用输送带式隧道炉；如果数量少时 采用分批式微波炉比较方便。 目前在食品工业中具体使用的微波加热设备有驻波场谐振腔型加热器，行波场波 导型加热器，辐射型加热器和慢波型加热器。 选择微波加热器主要是选择微波频率和加热器形式。微波频率根据被加工的食品 体积和厚度；食品的含水量和损耗因素；总产量和成本以及设备体积四个方面来 选择。加热器类型的选择则取决于被加热食品的形状，数量和工艺要求。 微波加热存在问题（1） （一）微波加热不均匀 1.微波加热不均匀的原因： （1）微波加热的选择性，即使在相同的微波场中，不同的食品材料以及这 些材料温度、状态的不同，都会引起食品各部分温度上升的差异； （2）微波随有好的穿透性，可是它在实际加热中受反射、穿透、折射、吸收等 影响，使被加热物体各部分产生的热能可能产生较大的差异； （3）电场的尖角集中性，有的也称菱角效应（edge effect），微波作为电波的 一种，其电场有尖角集中性，这是造成食品微波加热不均匀的主要原因。因为食 品的形状大小一般都比较复杂，在匀强电场中一旦将食品放入，即使食品形状单 一，但由于其形状的复杂性，也会使电场向有角的地方集中，这些部分就产热多， 升温快。微波加热中把这样热集中的地方称作热点“hot spot”，热点出现表示 加热不均匀。人们对热点的产生和分布规律作了大量研究。对于复杂形状的食品， 由于反射、穿透、折射、吸收等影响，用电磁理论对热点进行计算是几乎不可能 的。目前大家多用实验的方法测定热点。微波场中温度的测定方法是发现热点的 关键问题，常用的方法有红外线测温法、光纤维传感器测温法和温度敏感物质显 示法等。由微波加热特点看，要完全消除加热不均匀是不可能的，尤其是对含水
量70%以上和含盐量较多的食品。 2.为了克服加热不均匀的弱占，人门总结了许名方法 1)要了解被加热物体的电容特性在此基础上对加热设备进行合理设计 并对加热程序进行控制。例如采用间歇式方法，使热点集中的热量得以向周围打 散。 2)按照半衰深度的大小，将食品分割成活当体积。分割厚度一般为半衰 深度的2~2.5倍。例如半衰厚度大的冰冻食品解冻，可大一些，一般为15cm左 右：半衰深度小的食品要分割成6cm以下的小块 )为了 克服 菱角效应和热点的不良以下， 人们在容器上作了许多改进 例如尽量使用大小合适的圆角容器，环状容器。对有尖角的食品进行整形处理 4)闲为激被加热很快，自然传热往往来不及使冬部分温度均一，所以对 于液体食品可采用搅拌的方法，对固体食品要用旋转或翻转的方法使各部分加热 温度均匀：对冷冻食品要先解冻后加热，解冻时要使表面和拐角部分尽量保持低 温，不要溶解 5)为了克服微波加热的局限性，把微波与远红外等加热方法组合在 的设备，成了当前微波炉开发的新趋势。红外线、光电纤维测温技术和电脑控制 也使微波炉的性能得到大大改善。 关于微波加热的优点或特点前面已经有很多介绍，这里补充说明一点 微波穿透深度 微波能被物质吸收后，电波强度则变弱，终于成零。微波渗透的半衰深度（亦称 Half Power Depth)受介质体损失角(tan6)及介质常数(er)的影响，如穿 透深度(m)为D时，其关系为： 由上式可知，频率、介质常数及介质体损失角钺小则微波穿诱深度截大：介质体 与温度成反比 因此温度上升则电波吸收就变小 于是D值就变大：水分 极失是早后D值合增大：京全冷冻欧浓的卫此水是郑贺事低，如驱 MHz的穿透性比高频率如2450MHz为高，因此比较适合形状较大或较厚食品的 加热：在2450MHz下，油脂的D值约为水的5倍，但在915Mz下，二者的差 异仅15倍，世亦表明油脂和水混合的食品如以2450MHz微被照射会比915M Hz的照射产生加热不均的现象。 微波加热的特殊效果 微波炉已经广泛应用在煮、烧、蒸、解冻、干燥等诸多方面。除了加热快、 经济和简单自动化外，对食品品质还有特色。 1.升温快、加热时间短，使食品的色香味损失少。这在食品的解冻干操方 面和对于烹调好的食品再加热方面均匀巨大的优势。尤其是对于 一些需要膨化的 食品 微波有特殊作用。但是对于 某些食品并非优点，如烤红薯 由于 微波加热 快，淀粉酶来不及把淀粉水解为糖，因此没有慢火烤得甜。微波烤肉虽快，但肉 内难以变得软整。 2.微波由于内外同时加热，所以加热后的食品风味与一般方法不同。对于 汤汁食品在用微被者制时产生对流很少，汤汁不易翻动，这样可以保持其稳定形 有利于宴会菜的造型。另外微波处理还有 一些用加热原理难以说明的特点 微波加热的鸡肉，骨和肉易于分离：微波干燥的面条口感韧性增加等等。相反对 于面包食品，由于内外同时升温，表面难以形成均匀漂亮的烤色，甚至有些生的 感觉。 15
15 量 70%以上和含盐量较多的食品。 2.为了克服加热不均匀的弱点，人们总结了许多方法。 1) 要了解被加热物体的电容特性 在此基础上对加热设备进行合理设计， 并对加热程序进行控制。例如采用间歇式方法，使热点集中的热量得以向周围扩 散。 2) 按照半衰深度的大小，将食品分割成适当体积。分割厚度一般为半衰 深度的 2～2.5 倍。例如半衰厚度大的冰冻食品解冻，可大一些,一般为 15cm 左 右；半衰深度小的食品要分割成 6cm 以下的小块。 3) 为了克服菱角效应和热点的不良以下，人们在容器上作了许多改进。 例如尽量使用大小合适的圆角容器，环状容器。对有尖角的食品进行整形处理。 4) 因为微波加热很快，自然传热往往来不及使各部分温度均一，所以对 于液体食品可采用搅拌的方法，对固体食品要用旋转或翻转的方法使各部分加热 温度均匀；对冷冻食品要先解冻后加热，解冻时要使表面和拐角部分尽量保持低 温，不要溶解。 5) 为了克服微波加热的局限性，把微波与远红外等加热方法组合在一起 的设备，成了当前微波炉开发的新趋势。红外线、光电纤维测温技术和电脑控制 也使微波炉的性能得到大大改善。 关于微波加热的优点或特点前面已经有很多介绍，这里补充说明一点 微波穿透深度 微波能被物质吸收后，电波强度则变弱，终于成零。微波渗透的半衰深度（亦称 Half Power Depth）受介质体损失角（tanδ）及介质常数（εr）的影响，如穿 透深度（m）为 D 时，其关系为： 由上式可知，频率、介质常数及介质体损失角越小则微波穿透深度越大；介质体 损失是与温度成反比，因此温度上升则电波吸收就变小，于是Ｄ值就变大；水分 较少或干燥后Ｄ值会增大；完全冷冻或冰的Ｄ值比水显著地大；频率低，如 915 ＭHz 的穿透性比高频率如 2450ＭHz 为高，因此比较适合形状较大或较厚食品的 加热；在 2450ＭHz 下，油脂的Ｄ值约为水的 5 倍，但在 915ＭHz 下，二者的差 异仅 1.5 倍，此亦表明油脂和水混合的食品如以 2450ＭHz 微波照射会比 915Ｍ Hz 的照射产生加热不均的现象。 （二）微波加热的特殊效果 微波炉已经广泛应用在煮、烧、蒸、解冻、干燥等诸多方面。除了加热快、 经济和简单自动化外，对食品品质还有特色。 1.升温快、加热时间短，使食品的色香味损失少。这在食品的解冻干燥方 面和对于烹调好的食品再加热方面均匀巨大的优势。尤其是对于一些需要膨化的 食品，微波有特殊作用。但是对于某些食品并非优点，如烤红薯，由于微波加热 快，淀粉酶来不及把淀粉水解为糖，因此没有慢火烤得甜。微波烤肉虽快，但肉 内难以变得软烂。 2.微波由于内外同时加热，所以加热后的食品风味与一般方法不同。对于 汤汁食品在用微波煮制时产生对流很少，汤汁不易翻动，这样可以保持其稳定形 态，有利于宴会菜的造型。另外微波处理还有一些用加热原理难以说明的特点， 微波加热的鸡肉，骨和肉易于分离；微波干燥的面条口感韧性增加等等。相反对 于面包食品，由于内外同时升温，表面难以形成均匀漂亮的烤色，甚至有些生的 感觉