效應(yīng)理論

微波是一種電磁波， 可產(chǎn)生高頻電場。當(dāng)微波進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)部時， 介質(zhì)內(nèi)部的極性分子， 如水、蛋白質(zhì)及核酸等隨著電磁場的頻率不斷改變極性方向， 使分子來回劇烈轉(zhuǎn)動， 相互摩擦產(chǎn)生熱。由于電磁場頻率很高 （如常用的微波爐頻率為2 450 MHz ， 相當(dāng)于使水分子在 1 s內(nèi)發(fā)生180 度來回轉(zhuǎn)動 2415 億次) ， 導(dǎo)致介質(zhì)溫度急劇升高， 微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等極性分子變性， 從而達(dá)到殺菌效果

　非熱效應(yīng)理論 細(xì)菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪和無機物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)物質(zhì)。其中水是生物細(xì)胞的主要成分， 含量為75 ％～85 ％，細(xì)菌的各種生理活動都有水參加， 如細(xì)胞的生長繁殖過程， 對各種營養(yǎng)物質(zhì)的吸收， 細(xì)胞質(zhì)的擴散、滲透及吸附等。在一定微波場的作用下， 食品中的菌體也會因自身水分的極化而同時吸收微波能升溫。由于它們是凝聚態(tài)介質(zhì)， 分子間的強作用力加強了微波能的能量轉(zhuǎn)化，從而使體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)同時受到無極性熱運動和極性轉(zhuǎn)變兩方面的作用， 使其空間結(jié)構(gòu)變化或破壞而導(dǎo)致變性。蛋白質(zhì)變性后， 其溶解度、粘度、膨脹性滲透性及穩(wěn)定性都會發(fā)生明顯變化， 從而使細(xì)胞失去生物活性。1966 年， Olsen 等人揭示了微波對鐮刀霉芽孢的非熱效應(yīng)， 提出了微波菌的非熱效應(yīng)理論。此后， 許多研究人員展開類似研究， 出現(xiàn)了不同的解釋模型。從生物物理學(xué)角度來看， 組成微生物的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子和作為極性分子的水在高頻率、強電場強度的微波場中將被極化， 并隨著微波場極性的迅速改變而引起蛋白質(zhì)等極性分子集團(tuán)電性質(zhì)變化。它們同樣能將微波能轉(zhuǎn)換成熱能而使自身溫度升高， 電性、能量的變化將引起蛋白質(zhì)等生物大分子變性。