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微波产生热效应的机理主要是离子极化和偶极子转向。
离子极化是指溶液中的离子在电场作用下产生离子极化。离子带有电荷从电场获得动能,相互发生碰撞作用,动能转化为热。
偶极子转向是指有些电介质,分子的正负电荷重心不重合,分子具有偶极矩,形成极性分子。在外电场作用下,极性分子就会产生转矩并发生换向“变极”运动。分子之间会产生强烈振动,引起摩擦发热,使物料温度升高,达到加热目的。
2、非热效应存在的证明
Olsen早在1865年就发现,面包上发育的霉菌孢子,经微波照射升温到65℃,孢子全部杀死。但通常在65℃下加热2min却达不到同样的效果,为生物效应的存在提供了有力论据。
实验中,月饼经微波照射30s,温度仅升高至54.4℃,达不到霉菌的热致死点,但霉菌杀菌率已达70%左右,说明非热效应的存在。
用微波处理枯草芽孢杆菌悬浮液并与巴氏杀菌对照,微波法D100=0.65,巴氏杀菌法D100=5.5。在相同菌种、浓度和温度情况下,D值差异如此大的原因也证明了非热效应的存在。