微波杀菌的消毒原理是什么

微波杀菌的消毒原理是什么

微波在介质中通过时被介质吸收而产生热,该类介质被称为微波的吸收介质,如水就是微波的强吸收介质之一;而当微波能在介质中通过不易被介质吸收时，该类介质为微波的良导体，在这种介质中产生的热效应很低.热能的产生是通过物质分子以每秒几十亿次振动，摩擦而产生热量，从而达到高热消毒的作用，同时微波还具有电磁场效应,量子效应,超电导作用等影响微生物生长与代谢.一般含水的物质对微波有明显的吸收作用,升温迅速,消毒效果好.微波的消毒机理尚无定论,一般认为有以下几种可能：

    热效应

    微波照射热效应的产生是由分子内部激烈运动所致.极性物质(如水)的分子两端分别带有正负电,形成偶极矩,此种分子称为偶极子.当置于电场中时,偶极子即沿外加电场的方向排列,在高频电场中,物质内偶极子的高速运动引起分子相互摩擦,从而使温度迅速升高.因此微波加热与其他加热方式不同,不是使热从外到内传热,微波加热时产热均匀,微波能达到的地方,吸收介质均能吸收微波并很快将微波转化为热能,使微生物死亡.

    非热效应

    微波的振荡改变了细胞胶体的电动势,改变细胞膜的通透性,因而影响细胞及组织器官的某些功能;微波照射后,由于细胞核内物质吸收微波能量的系数不同,致使细脑核内物质受热不均匀,影响细胞的遗传与生殖;谐振吸收,微波中的频率较接近于有机分子的固有振荡频率,当细胞受到微波照射时,细胞中的蛋白质特别是以氨基酸,肽等成分可选择性地吸收微波的能量,改变了分子结构或个别部分的结构,破坏生物酶的活性,因而影响细胞的生化反应,影响微生物的生长代谢.

    综合效应

    经过分析研究结果发现,单纯热效应或非热效应都不能解释微波的消毒特性,微波快速广谱的消毒作用是复杂的综合因素作用的结果.认为只存在热效应或非热效应观点的差异主要是各自实验方法都存在一定的不足.正确认识微波消毒机理,应从如下几方面解释：

    ①微波快速穿透作用和直接使分子内部摩擦产热显示出良好的热效应作用.消毒废物采用防热扩散密封包装有助于包内热量积累充分发挥热效应.

    ②微波的场效应,生物体处于微波场中时,细胞受到冲击和震荡,破坏细胞外层结构,使细胞通透性增加,破坏了细胞内外物质平衡.电镜下可见到细胞肿胀,进而出现细胞质崩解融合致细胞死亡.

    ③量子效应,微波场中量子效应波主要是激发水分子产生 H2O2和其他自由基,形成细胞毒作用.这种作用可使细胞内各种蛋白,酶,核酸等受到破坏.另外,光子可以增加分子动能,促进热反应.

    ④微波以外的因素,在充分保证微波能量和作用时间的条件下,消毒废物的包装,合适的含水量,负载量以及废物的性质等都是改变微波消毒效果的重要因素.