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微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应共同作用的结果。物料中的虫卵和细胞也会因分子极化驰豫，同时吸收微波升温，微波对细胞的热效应使蛋白质变性而死亡；微波对细胞的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞膜周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细胞因此营养不良，不能正常新陈代谢，细胞结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。此外，决定细胞正常生长和稳定遗传繁殖的核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）是由若干氢键紧密连接而成的卷曲型大分子，足够强的微波可以导致氢键松弛、断裂和重组，从而诱发遗传基因突变或染色体畸变。微波的生物效应在杀菌中起到了常规物理杀菌所没有的特殊
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