微波是一種頻率高、波長短、穿透性強(qiáng)的電磁波，一般使用的頻率為2450MHz和915MHz，可殺滅包括芽孢在內(nèi)的所有微生物。因其具有殺菌廣、節(jié)能、快捷等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來越廣泛，但其受影響因素較多，如不能正確地進(jìn)行操作，可能會造成消毒滅菌的失敗。
微波殺菌的原理：
① 微波能的熱效應(yīng)：在一定強(qiáng)度微波場的作用下，食品中的蟲類和菌體會因分子極化現(xiàn)象，吸收微波能升溫，從而使其蛋白質(zhì)變性，失去生物活性。微波的熱效應(yīng)主要起快速升溫殺菌作用；
② 微波能的非熱效應(yīng)：高頻的電場也使其膜電位、極性分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；使微生物體內(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。在滅菌中起到了常規(guī)物理滅菌所沒有的特殊作用，也是造成細(xì)菌死亡原因之一；
③ 微波殺菌是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。一般情況下，在食品殺菌處理到相同的菌落等級條件下，微波它所需要的加熱時間更短，加熱溫度相對沒那么高。另外，把加熱到相同溫度條件下，微波比其他滅菌釜?dú)⒕蟮木鋽?shù)量會更低，殺菌等級更高。
微波殺菌是采用頻率在300兆赫~300千兆赫介于無線電波和光波之間的超高頻電磁波(其波長為1米~1毫米的電磁波)，對食品進(jìn)行殺菌，因其頻率很高，所以在某些場合稱微波為超高頻。微波殺菌溫度低于常規(guī)方法，一般情況下，常規(guī)方法殺菌溫度要在100℃以上，時間要在十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌時間約為90～180秒。這是因?yàn)槲⒉ㄅc生物體及其組成的基本單元―細(xì)胞之間相互作用后，生物體的細(xì)胞生理活動變化而達(dá)到殺菌的效果。研究表明：用微波殺菌，細(xì)菌致死值在微波電磁場環(huán)境下，也同熱力殺菌一樣，呈對數(shù)規(guī)律線性下降，兩者相比僅是斜率不同，而且非熱效應(yīng)的殺菌效果要比熱效應(yīng)大得多，這是微波殺菌的獨(dú)特優(yōu)勢。
綜上所述，微波消毒是以熱效應(yīng)為主，非熱效應(yīng)為輔，通過多種效應(yīng)共同作用的結(jié)果。
微波殺菌的影響因素：
① 含水率：水的介電常數(shù)與介質(zhì)損耗大,對微波吸收效能好,是微波的強(qiáng)吸收介質(zhì)。有研究表明當(dāng)含水率≤25%時,含水率愈高,殺菌效果愈好。
② 協(xié)同劑：微波作為一種物理因子,可與很多化學(xué)品或其他化合物起到協(xié)同殺菌作用，有研究者利用微波與萬福金安消毒液協(xié)同對枯草桿菌黑色變種芽孢和乙肝病毒進(jìn)行殺滅實(shí)驗(yàn),其效果提高了10-20倍,殺滅時間明顯縮短。③ 微波功率：不同功率微波對殺菌影響大,有研究表明當(dāng)輸出功率406和567W,作用5min,水溫68℃和80℃,殺滅率僅62.06%、78.09%,說明低功率不能短時間滅菌。④ 作用時間：有研究檢測，微波爐輸出功率為700W時,對含濕大腸 桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌作用5min可達(dá)到消毒效果作用8min滅菌合格,對枯草桿菌芽胞作用10min消毒合格,作用20min滅菌合格。⑤ 待處理物品的量：700W微波滅活200ml肉湯培養(yǎng)基中枯草芽胞需6min,而500ml培養(yǎng)基同樣條件下重復(fù)3次均未達(dá)完全滅菌。
微波殺菌的應(yīng)用：
隨著微波技術(shù)在各行各業(yè)應(yīng)用的深入，微波殺菌以其快速、節(jié)能、徹底等優(yōu)勢已經(jīng)越來越得到用戶的認(rèn)可。典型的應(yīng)用有：醫(yī)療廢棄物的處理、醫(yī)用衣物的烘干、農(nóng)業(yè)基地菌種土壤的殺菌等。另外，傳統(tǒng)的紫外燈采用有電極結(jié)構(gòu)，耗能高、壽命短。而近幾年流行的微波無極紫外燈，很好地克服了上述缺點(diǎn)，已經(jīng)大量應(yīng)用于環(huán)保、食品等各個行業(yè)。
江蘇麥克威微波殺菌的優(yōu)勢：
① 表面和內(nèi)部同時進(jìn)行
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，表面和內(nèi)部都同時受到作用，所以消毒殺菌均勻、徹底。
② 時間短 速度快 效率高
常規(guī)熱力殺菌是通過熱傳導(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，往往需要較長時間。
而微波殺菌是微波能與食品及其細(xì)菌直接相互作用，因此，用它來殺菌效率會非常高，一般只需要幾分鐘就可以。
③ 節(jié)約能源
傳統(tǒng)的殺菌方式，需要大量的能源，而微波殺菌是對食品進(jìn)行直接處理，沒有額外的消耗，因此，能夠很好的節(jié)約能源。
④ 味道更新鮮
微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應(yīng)殺菌，與常規(guī)的加熱并不是一樣的，它可以使食物的色、香、味、形等風(fēng)味，進(jìn)行膨化，從而達(dá)到保鮮的作用。
⑤ 均勻徹底
常規(guī)熱力干燥、殺菌是從物料表面開始，然后通過熱傳導(dǎo)傳至物料內(nèi)部。物料內(nèi)外溫度存在溫差，內(nèi)外干燥、殺菌效果一致性差。為了保持風(fēng)味，縮短處理時間，往往內(nèi)部達(dá)不到足夠溫度而影響干燥、殺菌效果。采用提高處理溫度可有所改善這一現(xiàn)象，然而這使物品表面的色、香、味、形等品質(zhì)下降。微波具有穿透性能，表面和內(nèi)部同時作用，能保證內(nèi)、外部溫度一同達(dá)到要求值，所以干燥、殺菌均勻、徹底。
⑥ 節(jié)約成本
使用微波殺菌它能夠節(jié)約面積，一套設(shè)備也只需要幾個人，大大地節(jié)約了勞動資源。目前，微波殺菌應(yīng)用非常廣泛，比如說用于泡菜、 竹筍、奶制品、調(diào)味品、香精香料、方便面湯料、月餅、面條、豆腐等產(chǎn)品當(dāng)中。
⑦ 便于操作
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。
⑧ 設(shè)備簡單 工藝先進(jìn)
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。
⑨ 改善勞動條件 節(jié)約占地面積
設(shè)備的工作環(huán)境溫度低、噪音小，極大地改善了勞動條件。整套微波設(shè)備的操作人員只需2-3人。廣泛用于牛肉干、豬肉脯、魚片、醬囟肉、鴨肉、雞肉等制品的熱化、干燥和殺菌。肉制品經(jīng)微波殺菌后，其鮮度、嫩度、風(fēng)味均保持原樣，衛(wèi)生指標(biāo)完全可低于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，貨架貯存時間可達(dá)1-2個月，微波對肉制品殺菌、保鮮技術(shù)的成功應(yīng)用，由原來保鮮期3天，延長到1-2個月，已將該項(xiàng)技術(shù)成果提高到嶄新階段。
