微波殺菌技術(shù)的研究方向

    對(duì)微生物對(duì)象菌的致死作用。微波對(duì)食品中的致病微生物殺滅作用的研究主要集中在兩個(gè)方面：一是利用微波殺菌技術(shù)處理不同的食品材料，對(duì)其殺菌效果和傳統(tǒng)的熱力殺菌進(jìn)行對(duì)比。所見(jiàn)報(bào)道采用的食品包括肉類、乳制品、酒類、果汁類、水產(chǎn)品、方便食品、糕點(diǎn)類、調(diào)味品等等。

    這些研究的結(jié)論表明，微波殺菌具有與傳統(tǒng)熱力殺菌同樣的效果；另一方面則集中于微波對(duì)莫一特定對(duì)象菌的作用機(jī)理進(jìn)行研究。已見(jiàn)報(bào)道的研究對(duì)象菌包括蠟狀芽孢桿菌（Bacillus cereus）、空腸彎曲桿菌（Campylobacter jejuni）、氧氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens）、大腸桿菌（Escherichia Coli）、腸球菌（Enterococcus）、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、沙門氏菌（Salmonella）、糞鏈球菌（Sterptococcus faecalis）、小腸結(jié)腸炎菌（Yersima enterocolitica）等。Im-Sun Woo等利用微波處理大腸桿菌和枯草芽孢桿菌，發(fā)現(xiàn)隨著升溫過(guò)程細(xì)胞釋放DNA和蛋白質(zhì)，活菌數(shù)隨著DNA和蛋白質(zhì)釋放數(shù)量的增加而減少，但是細(xì)胞的密度無(wú)明顯變化，原因是微波處理的細(xì)菌的細(xì)胞并無(wú)出現(xiàn)滲漏顯現(xiàn),掃描電鏡觀察的結(jié)果顯示大部分大腸桿菌的細(xì)胞壁受到了嚴(yán)重的破壞，而枯草桿菌的細(xì)胞形態(tài)則無(wú)明顯變化。傅大放生物固體的微波殺菌及機(jī)理的研究指出，微波通過(guò)抑制或破壞細(xì)胞內(nèi)乳酸脫氫酶、輔酶Ⅱ與細(xì)胞色素氧化酶等與生物氧化、呼吸代謝及能量產(chǎn)生有關(guān)的酶的活性，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。

    微波殺菌還可以有效殺滅芽孢。Welt等人使用專門設(shè)計(jì)的微波裝置處理生芽孢梭狀芽孢桿菌(Clostridium sporogenes)芽孢，認(rèn)為并不存在熱力效應(yīng)。但是最近F.Celandroni等使用專門的微波波導(dǎo)設(shè)備，對(duì)微波處理和傳統(tǒng)熱力方式作用于枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)芽孢的效果進(jìn)行比較，認(rèn)為微波殺菌可以達(dá)到與傳統(tǒng)熱力殺菌相同的效果，但是不同處理對(duì)芽孢的結(jié)構(gòu)有明顯不同的影響：傳統(tǒng)熱力殺菌使芽孢的皮層機(jī)構(gòu)松弛，其寬度是為經(jīng)處理的芽孢皮層的十倍；微波處理的芽孢結(jié)構(gòu)中皮層無(wú)明顯變化。

    此外，熱力殺菌處理后的芽孢會(huì)釋放出大量的砒啶二氧酸（dipicolinic acid DPA），而微波處理后的芽孢并沒(méi)有檢測(cè)到相應(yīng)的DPA釋放現(xiàn)象。其原因可能是與微波會(huì)有利于DPA與芽孢中的其他成分，如鈣離子等結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物。由于芽孢的耐熱機(jī)制主要包括三個(gè)方面：酸溶性芽孢蛋白、皮層和DPA-Ca之間的狀態(tài)。而微波處理后的芽孢的皮層結(jié)構(gòu)和DPA釋放與傳統(tǒng)加熱處理后有所不同，因此該項(xiàng)研究的結(jié)果對(duì)于探討微波殺菌的機(jī)理有十分重要的意義。

    目前很多微波研究采用家用微波爐作為微波發(fā)生器，所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)分布并不均勻，并且難以對(duì)樣本進(jìn)行準(zhǔn)確的在線溫度測(cè)量，為研究的深入帶來(lái)一定的困難，也使實(shí)驗(yàn)中所獲得的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性無(wú)法得到保證，限制了對(duì)機(jī)理研究的深入進(jìn)行。