1．微波加熱原理

微波具有波動性、高效性、熱特性和非熱特性四大基本特性。微波能夠滲透到物料內(nèi)部，使物料內(nèi)部的分子相互作用而轉(zhuǎn)化為熱能?，F(xiàn)有理論對微波加熱機制的描述一般是從極性分子及離子在微波場中的旋轉(zhuǎn)和電遷移這兩個角度來進行的。

物料中的分子從電結(jié)構(gòu)看，一類分子叫無極性分子，另一類叫有極性分子。極性分子在無外界電場作用時，雖然整個分子不帶電，但由于分子的正負(fù)電荷中心不重合，分子呈現(xiàn)極性。由于極性的存在，整個極性分子存在偶極矩。當(dāng)處于靜電場中時，極性分子的排列方向?qū)㈦S之發(fā)生改變。如果將其置于交變的電場之中，這些介質(zhì)的極性分子取向也隨著電場的極性變化而變化，這種現(xiàn)象稱為極化。外加電場越強，極化作用也就越強，外加電場極性變化得越快，極化得也越快，分子的熱運動和相鄰分子之間的摩擦作用也就越劇烈。當(dāng)被加熱物質(zhì)放在微波場中時，其極性分子隨微波頻率以每秒幾十億次的高頻來回擺動，迅速產(chǎn)生大量的熱能。

2．微波滅菌殺蟲原理

水分子本身就是一種極性分子。因此，含有水分的物料處于微波場中時，微波電磁場對物料的作用有兩方面的效果：一是微波能量轉(zhuǎn)化為物料熱能而對物料加熱，另一種則是物料中的生物活性組成部分（如蛋白質(zhì)或酶）或混合物（如細(xì)菌、霉菌等）相互作用，使它們的生理活性得到抑制或激勵。前者稱為對物料的加熱效應(yīng)，后者則稱為非熱或生物效應(yīng)。

微波加熱方式是瞬間穿透式加熱，被加熱的物料直接吸收微波能而即刻生熱，因而速度快且內(nèi)外受熱均勻。同時，物料中的微生物也會吸收微波能而使溫度升高，破壞菌體中的蛋白質(zhì)成分，起到殺死微生物的作用。另一方面，細(xì)菌處在微波電場環(huán)境下，受到電磁場作用，細(xì)菌賴以生存的細(xì)胞膜與外界交換營養(yǎng)物質(zhì)的“離子通道”關(guān)閉，正常的生理活動受到干擾停頓，造成細(xì)胞膜的瞬間破裂，成為細(xì)菌致死的重要原因。

總地來看，微波加熱和滅菌殺蟲具有如下優(yōu)點：

w        微波加熱是由微波能量深入物體內(nèi)部轉(zhuǎn)為熱量使物料升溫，不依靠熱傳導(dǎo)，能夠?qū)ξ锪险w里外同時加熱，物料內(nèi)外溫差小，溫度分布均勻，物料表面不易結(jié)硬殼；

w        微波加熱熱效率高，溫升迅速，預(yù)熱時間短，加熱均勻，節(jié)省能源；

w        加熱物料無熱慣性，容易實現(xiàn)對物料加熱溫升狀態(tài)的控制；

w        電磁場的生物效應(yīng)，在低溫60℃左右對細(xì)菌、霉菌和蟲卵有很好的殺滅作用。用于食品加工，既不污染食品，也不污染環(huán)境，而且不破壞食品的營養(yǎng)成分。此外，對于木材，還有改進木材柔韌性的作用。