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工业微波设备中的电磁波杀菌机理

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工业微波设备中的电磁波杀菌机理
时间:2021年4月9日 阅读: 490 次

电磁波的频谱很宽,微波和紫外线都属于电磁波,微波的波长范围0.1㎝~1m,紫外线的波长范围是50~4000nm。常利用电磁波的微波段和紫外波段杀菌。实践证明工业微波设备紫外线在波长为240 nm~280 nm范围最具有杀菌功能,尤其在波长为253.7 nm的紫外线杀菌作用最强。
细菌、成虫、病毒生物体与任何生物细胞一样,是由水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质。其中水是生物细胞的主要成分,含量在75~85%,因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行。细菌和病毒生物体内含有一定偶极矩的极性分子,如水分子、含羟基团、羧基团和氨基团的分子,它们在生物体的生命代谢中起到重要作用。它们的介电常数、电导率、磁导率因组织结构的差异而不同,可以把它们视为有一定介电损耗的电磁媒质。在电磁波的作用下微生物会呈现出一定的生物效应性,这些效应分为热效应和非热效应。在杀菌过程中就是利用这些效应来杀死微生物和抑制微生物的。
在电磁波的作用下,微生物体内的水吸收一定强度的能量后,使具有一定偶极矩的水分子随外界电磁场的变化而震动,当足够的电磁能转化为分子无规则运动的热能后,水温升高,使氢键断裂,微生物体内分子内部结构和性质发生变化,一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,也就是微生物体内蛋白质的变性反应,从而导致细胞死亡,达到除菌灭毒的效果,这就是利用电磁波的热效应。
总之,电磁波杀菌就是利用电磁能破坏或影响微生物机体组织结构,从而达到消灭或抑制微生物的目的。


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