隨著科技的發(fā)展,殺菌手段和方法日益多樣化,并向著安全、高效、節(jié)能、環(huán)保等方向發(fā)展。傳統(tǒng)的殺菌方法是熱力殺菌,由于食品的傳熱性能一般較差,食品的物料中心達(dá)到殺菌溫度所需時間較長,致使食品營養(yǎng)價值降低,另外,由于加熱裝置本身的熱容量引起能量吸收導(dǎo)致能耗高,同時高溫易使食品出現(xiàn)“蒸煮味”“罐頭味”,在一定程度上限制了消費者對高溫食品的選擇。
相比下來,微波殺菌溫度僅需65~85℃,殺菌時長5-10分鐘,整個過程完全不損害物料的營養(yǎng)成分,廣泛應(yīng)用于調(diào)味品、真空包裝食品、調(diào)味醬等的滅菌,同時也可用于農(nóng)產(chǎn)品以及化工產(chǎn)品的殺菌消毒處理。
微波具有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)雙重殺菌的作用。微波熱效應(yīng)殺菌機(jī)理是指:生物細(xì)胞是由水、蛋白質(zhì)、核酸,碳水化合物,脂肪和列機(jī)物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在強(qiáng)微波場的作用下,溫度升高。其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或破壞,蛋白質(zhì)變性,影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性,從而失去生物活性。
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,往往需要較長的時間,內(nèi)部才能達(dá)到殺菌溫度。微波則利用其穿透射作用,以熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的共同作用,使物品內(nèi)外均勻的、迅速升溫殺滅細(xì)菌。處理時間大大縮短,在強(qiáng)功率密度強(qiáng)度下,甚至只要幾秒~數(shù)十秒即達(dá)到滿意效果。
微波熱效應(yīng)的快速升溫和非熱效應(yīng)的生化作用,增強(qiáng)了殺菌功能。微波特有加工方式能保留更多的有效成分。保持原有的色、香、味、形等風(fēng)味。如采用常規(guī)熱力處理蔬菜保留的維生素C在46~50%,微波處理能達(dá)到60~90%;常規(guī)加熱豬肝維生素A保持在58%,而微波加熱則達(dá)84%。
微波熱效率高,一般在80%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它加熱方式。加之,微波是直接對食品(物體)進(jìn)行磁熱能量轉(zhuǎn)換,微波加熱器本身不會被加熱,因而不存在額外的熱功耗,所以節(jié)能省電,相比節(jié)能30~50%。
常規(guī)熱力殺菌是從物料表面開始的,通過熱傳導(dǎo),由表及里漸次加熱,內(nèi)外存在溫差梯度,造成內(nèi)外殺菌效果不一致,愈厚問題就愈突出。為保持食品風(fēng)味,縮短處理時間,就得提高處理溫度換取處理時間的縮短,然而這將使食品表面的色、香、味、形等品質(zhì)下降。而微波的穿透性,使表面與內(nèi)部同時受熱,保證內(nèi)外均勻殺菌。