微波食品殺菌機(jī)理 微波是100MHz～100000MHz波段的電磁波，以微波殺菌的溫度場(chǎng)與電磁場(chǎng)相比較，電磁場(chǎng)是細(xì)菌致死的主要因素，特別是在較低溫度時(shí)。實(shí)驗(yàn)給人們一種啟示，充分利用變化的電磁場(chǎng)將能獲得一種新的、在較低溫度下殺菌的手段和技術(shù)，開創(chuàng)既能殺菌又能保持食品風(fēng)味和品質(zhì)的有效殺菌途徑。一般而言電磁場(chǎng)殺菌是指104~1011Hz頻率段的電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)在殺菌過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的“非熱因素成為細(xì)菌致死的主導(dǎo)因素”打破了常規(guī)加熱殺菌的格局，細(xì)菌欲生存而需抗?fàn)幍膶?duì)象改為“電磁力”。對(duì)于脈沖電磁場(chǎng)殺菌的機(jī)理有多種假說(shuō)。歸納起來(lái)，脈沖電磁的殺菌機(jī)理主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：電場(chǎng)作用：分子主要生物學(xué)的研究表明，生物體內(nèi)的大多數(shù)分子和原子是具有極性（等效電偶極子）和磁性（分子電流模型）的，因此外加電磁場(chǎng)必然會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生影響或作用。在外加電磁場(chǎng)的作用下，電偶極子和分子電流會(huì)隨著電磁場(chǎng)的方向取向。在靜電磁場(chǎng)中，只是建立一個(gè)新的*狀態(tài)；但在時(shí)變電磁場(chǎng)中，電偶極子和分子電流會(huì)隨著電磁場(chǎng)的變化而振動(dòng)。顯然，不同強(qiáng)度分布的外加電磁場(chǎng)對(duì)不同生物的影響程度是不同的。醫(yī)學(xué)界在研究中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞體在電磁場(chǎng)中有異常表現(xiàn)，典型的表現(xiàn)是對(duì)電磁波的應(yīng)答現(xiàn)象。這種生物應(yīng)答現(xiàn)象發(fā)生在遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)，生物體對(duì)滿足一定條件的電磁場(chǎng)的影響是非線性的，并表現(xiàn)出頻率特異性功能和功率特異性。效應(yīng)的能源有時(shí)來(lái)自生物系統(tǒng)內(nèi)部，外部電磁場(chǎng)只是起到觸發(fā)作用。細(xì)胞是*基本的生命單元，在細(xì)胞中，細(xì)胞膜是研究得*多的部分。每個(gè)細(xì)胞膜內(nèi)外都有一定的電位差，在外加電場(chǎng)的作用下，膜內(nèi)外的電位差會(huì)增大，通透性會(huì)增加，細(xì)胞發(fā)生滲透， 繼續(xù)適度處理，當(dāng)電磁場(chǎng)達(dá)到一定值（E>EO,H>HO）時(shí)，細(xì)胞膜就發(fā)生不可修復(fù)的破裂，這種現(xiàn)象稱為電穿孔。同時(shí)，由于電磁場(chǎng)是變化的，在極短的時(shí)間內(nèi)，電磁場(chǎng)的頻率、強(qiáng)度都會(huì)發(fā)生極大的變化，在細(xì)胞膜上產(chǎn)生振蕩效應(yīng)。不可逆的電穿孔和激烈的振蕩效應(yīng)能使細(xì)胞破裂，這種破裂導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂，從而達(dá)到殺死細(xì)胞的目的，進(jìn)而殺死細(xì)菌。電離作用:變化電磁場(chǎng)的介電阻斷性對(duì)食品的微生物具有抑制作用。在外加電磁場(chǎng)的作用下，食品空間中的帶電粒子將產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)，撞擊食品分子，使食品分子分解，產(chǎn)生陰、陽(yáng)離子，同時(shí)，電解質(zhì)電解出陰、陽(yáng)離子。這些陰、陽(yáng)離子在強(qiáng)電磁場(chǎng)的作用下極為活躍，穿過(guò)本來(lái)就已提高通透性的細(xì)胞膜，與微生物內(nèi)的生命物質(zhì)如蛋白質(zhì)、RNA作用，因而阻斷了細(xì)胞內(nèi)正常生化反應(yīng)和新陳代謝的進(jìn)行。另外，電磁場(chǎng)能夠使水分子的氫氧鍵斷裂，在水中生成過(guò)量的超氧陰離子自由基、過(guò)氧化氫及自由質(zhì)子。而過(guò)氧化氫有強(qiáng)烈的氧化作用，作用于生物分子，會(huì)破壞DNA，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。液體介質(zhì)中電離作用產(chǎn)生的臭氧同樣有強(qiáng)烈的氧化作用，能與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生一系列反應(yīng)。以上兩種作用的聯(lián)合構(gòu)成了殺死細(xì)菌體的主要因素。