小型低温灭菌微波设备

一、概述
     随着人民生活水平的不断提高和消费观念的变化，对食品工业的产品结 构、质量品质、安全卫生等提出了越来越高的要求，特别是各类传统、方便的袋包装食品，更是成为当今食品市场的一个消费热点。但是在这些食品的生产、保存、运输和销售过程中极易污染变质，从而失去商业价值。虽然国家食品卫生法对各类食品的卫生指标都作了严格规定，但在一般情况下，是很难符合标准的。这不仅大大影响了商品的货架期，而且对保障人民身体健康也是极为不利的。尽管通常可以采用高温干燥、烫漂、巴氏灭菌、冷冻以及防腐剂等常规技术来实现对食品的杀虫灭菌与保鲜。但这些设备大都庞大，处理时间长，灭菌不彻底或不易实现自动化生产，同时往往影响食品的原有风味和营养成份。而微波杀虫灭菌是使食品中的虫菌等微生物，同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活动物质发生变异，而导致微生物体生长发育延缓和死亡，达到食品杀虫、灭菌、保鲜的目的。
 二、微波营养大米烘干杀菌保鲜的机理
     微波杀菌、保鲜就是希望将食品经微波能处理后使食品中的菌体、虫菌等微生物丧失活力或死亡，保证食品在一定保存期内含菌量仍不超过食品卫生法所规定的允许范围，从而延长其货架期。

以下简述微波干燥杀菌保鲜的机理：众所周知，细菌、成虫与任何生物细胞一样，是由水、核糖核酸，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介质。其中水是生物细胞的主要成份，含量在75-85%，因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行，而细菌的生长繁殖过程，对各种营养物的吸收是通过细胞膜质的扩散、渗透吸收作用来完成的。在一定强度微波场的作用下，食品中的虫类和菌体也会因分子极化驰豫，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剧了微波能向热能的能态转化。从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用，使其空间结构变化或破坏而使其蛋白质变性。蛋白质变性后，其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显变化，而失去生物活性。另一方面，微波能的非热效应在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用，也是赞成细菌死亡原因之一。微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用；而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，而丧失活力或死亡。因此，微波杀菌温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要120℃-130℃,时间约1小时，而微波杀菌温度仅要70℃-105℃,时间约90-180秒。

1、时间短、速度快 
常规热力干燥杀菌是通过热传导，对流或辐射等方式将热量从物体表面传至内部。往往需要较长时间，物体内部才能达到所需的干燥度和杀菌温度。介质由极性分子和非极性分子组成，电磁场作用下，这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。而在高频电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化，这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量。此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高，故微波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热。所以微波加热处理时间大大缩短，在一定功率密度强度下，一般只要数十秒、几分钟即能达到满意效果。 
2、低温干燥杀菌保持营养成份 
微波有热效应的快速升温和非热效应的双重杀菌作用，相比常规热力干燥、杀菌能在比较低的温度和较短的时间就能获得所需的干燥、杀菌效果。一般杀菌温度在65—70。C，75—80。C或103—121。C里，时间在3—8分钟，且能保留更多的食品营养成分和色、香、味、形等风味。例如：采用常规热力处理蔬菜保留的维生素C是46—50%，相比之下，微波处理法能达到保留维生素C的60—90%，常规加热法猪肝维生素A保留值为58%，而微波法加热则可达84%。 
3、节约能源 
微波电能转换效率高，一般在70%以上。微波是直接对食品进行作用处理，加热箱体本身不被加热，因而不存在额外的热能损耗，所以节能省电，一般可节电30—50%。 
4、均匀彻底 
常规热力干燥、杀菌是从物料表面开始，然后通过热传导传至物料内部。物料内外温度存在温差，内外干燥、杀菌效果 一致性差。为了保持风味，缩短处理时间，往往内部达不到足够温度而影响干燥、杀菌效果。采用提高处理温度可有所改善这一现象，然而这使物品表面的色、香、味、形等品质下降。微波具有穿透性能，表面和内部同时作用，能保证内、外部温度一同达到要求值，所以干燥、杀菌均匀、彻底。 
5、便于控制、易实现自动化生产 
微波食品干燥、杀菌处理设备操作简单，便于控制，没有热惯性，能根据不同食品工艺规范要求进行处理，减少生产操作人员，降低生产成本。 
6、设备简单、工艺先进 
与常规杀菌相比，微波设备不需要锅炉、管道系统、煤场和运输车辆等，只要具备水、电基本条件即可，对厂房无特殊要求，投资少、见效快。 
7、改善劳动条件、节省占地面积 
微波设备无高温、无奈热、本身不发热，无热辐射。可大大改善劳动条件，而且设备结构紧凑、节省厂房面积。