密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩士學(xué)位論文 綠僵菌 固體培養(yǎng)基的微波滅菌 研究 on on I 摘 要 固體培養(yǎng)基滅菌通常采用 高壓蒸汽滅菌 方法 ，存在滅菌時(shí)間長(zhǎng) 、 不能實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn) 等問題 。本研究以枯草桿菌 黑色變種芽胞 ( 指示菌 ， 利用家用 800w 微波爐對(duì)固體培養(yǎng)基進(jìn)行 微波 及 微波過氧化氫聯(lián)合滅菌 試驗(yàn) ， 研究微波滅菌的 工藝參數(shù)，評(píng)價(jià) 滅菌效果， 進(jìn)行金龜子綠僵菌培養(yǎng)試驗(yàn)來探討微波滅菌對(duì) 固 體培養(yǎng) 的影響， 為工業(yè)化微波滅菌提供參考。 （ 1） 固體培養(yǎng)基微波滅菌 微波滅菌 設(shè) 負(fù)載、水分和浸潤(rùn) 三個(gè)因素 ，結(jié)果表明：隨負(fù)載量的增加，殺菌速度降低 ； 含水量 和浸潤(rùn) 顯著影響滅菌效果 。 微波滅菌的最佳 條件 為： 100g 固體培養(yǎng)基加 60g 水，浸潤(rùn) 3h， 微波處理 150s。 （ 2） 固體培養(yǎng)基微波過氧化氫聯(lián)合滅菌 微波過氧化氫聯(lián)合滅菌， 設(shè) 浸潤(rùn) 時(shí)間 、過氧化氫濃度、料水比例、微波處理時(shí)間 4 個(gè)因素 ，選用 27）正交實(shí)驗(yàn)表安排實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明最佳滅菌 參數(shù) 為： 100g 固體培養(yǎng)基加 60g 水，過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 浸潤(rùn) 3h，微波處理 90s。 （ 3） 微波 滅菌 對(duì) 固體培養(yǎng) 的影響 在 微波 滅菌后的固體培養(yǎng)基 上 接種 培養(yǎng) 金龜子綠僵菌，以 單位質(zhì)量固體培養(yǎng)基中 金龜子 綠僵菌的產(chǎn)孢量作為檢測(cè)指標(biāo)， 探討 微波滅菌對(duì) 固體培養(yǎng) 的影響 。 結(jié)果表明： 最佳處理工藝微波滅菌對(duì)固體培養(yǎng) 無影響， 綠僵菌 產(chǎn)孢量與 高壓蒸汽滅菌 培養(yǎng)基 上 的產(chǎn)孢量無顯著差異。微波處理固體培養(yǎng)基 120s 或 過氧化氫 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 微波處理 90s， 接種培養(yǎng) 綠僵菌 能夠 正常生長(zhǎng) 和產(chǎn)孢 。 關(guān)鍵詞 ： 金龜子綠僵菌 ， 微波滅菌 ， 過氧化氫 ， 固體培養(yǎng)基 t of is is t be In as by by 00w or in of or in by of is to of (1) of 00g 0g 50s (2) in of of to of in 8（ 27） 00g 0g (w/w) 0s by (3) of on as of on on no in on 20 0 in 錄 第一章 緒論 . 1 僵菌的生物防治 . 1 波滅菌研究進(jìn)展 . 1 波滅菌機(jī)理 . 2 波滅菌設(shè)備 . 3 波滅菌的過程控制 . 4 波滅菌與其它滅菌方式的協(xié)同作用 . 6 波滅菌應(yīng)注意的問題及展望 . 8 究?jī)?nèi)容與方法 . 9 究?jī)?nèi)容與方法 . 9 術(shù)路線 . 10 究目的與意義 . 11 第二章 金龜子綠僵菌固體培養(yǎng)基的微波滅菌 . 12 料和方法 . 12 波爐 . 12 種及其芽胞制備 . 12 養(yǎng)基 . 12 菌載體制作 . 12 菌計(jì)數(shù)方法 . 13 體培養(yǎng)基原料細(xì)菌總數(shù)及芽胞總數(shù)測(cè)定 . 13 波爐功率的測(cè)定 . 13 波爐均勻性試驗(yàn) . 13 波滅菌試驗(yàn) . 14 果與分析 . 15 體培養(yǎng)基原料細(xì)菌總數(shù)及芽胞總數(shù)測(cè)定結(jié)果 . 15 波爐功率的測(cè)定結(jié)果 . 16 波場(chǎng)均勻性試驗(yàn)結(jié)果 . 16 同負(fù)載量的微波滅菌試驗(yàn)結(jié)果 . 19 同含水量的微波滅菌試驗(yàn)結(jié)果 . 20 潤(rùn)后的微波滅菌試驗(yàn)結(jié)果 . 21 論 . 22 第三章 金龜子綠僵菌固體培養(yǎng)基微波過氧化氫聯(lián)合滅菌 . 24 料和方法 . 24 波爐 . 24 種及其芽胞制備 . 24 養(yǎng)基 . 24 菌載體制作 . 25 菌計(jì)數(shù)方法 . 25 和劑鑒定試驗(yàn) . 25 過氧化氫單獨(dú)滅菌試驗(yàn) . 26 波過氧化氫聯(lián)合滅菌 . 26 果和分析 . 26 和劑鑒定試驗(yàn)結(jié)果 . 26 氧化氫 單獨(dú)滅菌試驗(yàn)結(jié)果 . 27 波過氧化氫聯(lián)合滅菌試驗(yàn)結(jié)果 . 27 論 . 28 第四章 微波滅菌對(duì)固體培養(yǎng)的影響 . 30 料和方法 . 30 波爐 . 30 種及其芽胞制備 . 30 養(yǎng)基 . 30 菌載體的制作 . 31 波對(duì)固體培養(yǎng)的影響試驗(yàn) . 31 位質(zhì)量培養(yǎng)基綠僵菌的產(chǎn)孢量檢測(cè) . 31 養(yǎng)基（物）含水量的測(cè)定 . 31 果與分析 . 32 波滅菌對(duì)固體培養(yǎng)的影響試驗(yàn)結(jié)果 . 32 波過氧化氫聯(lián)合滅菌對(duì)固體培養(yǎng)的影響試驗(yàn)結(jié)果 . 33 論 . 34 第五章 全文結(jié)論 . 35 附錄 枯草芽胞桿菌黑色變種的生物學(xué)特性及芽胞制備 . 36 1 形態(tài)特征 . 36 2 培養(yǎng)特征 . 36 3 枯草桿菌的培養(yǎng) . 36 參考文獻(xiàn) . 38 致 謝 . 43 作 者 簡(jiǎn) 歷 . 44 V 英文縮略表 英文縮寫 英文全稱 中文名稱 鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基 草芽胞桿菌 酸鹽緩沖液 落 計(jì)數(shù) 單位 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 僵菌的 生物 防治 綠僵菌 一種世界性分布的殺蟲真菌。金龜子綠僵菌是最早用于生物防治的昆蟲病原真菌，利用它來防治害蟲的研究已愈百年 （ 樊美珍 ， 1993）。 近 20 年來，巴西和澳大利亞廣泛使用金龜子綠僵菌防治甘蔗和牧草害蟲。非洲用黃綠綠僵菌防治蝗蟲的試驗(yàn)取得了初步成功。中國(guó)農(nóng) 業(yè)科學(xué)院生防所（現(xiàn)在已改名為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所 ）利用金龜子綠僵菌防治草原害蟲，取得了可喜的成績(jī)。到 2003 年為止，其防治面積已逾 200 萬畝。2005 年，海南椰心葉甲大爆發(fā)。農(nóng)科院植物保護(hù)研究所綠僵菌實(shí)驗(yàn)室利用綠僵菌防治椰心葉甲，防效顯著。 綠僵菌的特性： 它能在 8 個(gè)目 30 個(gè)科 200 多種害蟲上寄生，且有些菌株對(duì)林木食葉性害蟲馬尾松毛蟲也表現(xiàn)出較強(qiáng)的毒 力 （ 宋漳 ， 2001） 。 人、畜、作物無毒害。綠僵菌殺死害蟲后 ， 其孢子還可以 在害蟲 體內(nèi)萌發(fā)去侵染別的害蟲 ， 引起流行病的發(fā)生 ，可持續(xù)有效傳播來控制害蟲種群密度在危害水平以下 ， 對(duì)環(huán)境無污染。所以利用它對(duì)害蟲進(jìn)行微生物生物防治具有廣闊的前景，已被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ 推薦為環(huán)保產(chǎn)品推廣 應(yīng)用 (997)。 波滅菌研究進(jìn)展 微波是波長(zhǎng)介于 1000率在數(shù)百兆赫至 3000兆赫之間。在美國(guó)，在工業(yè)、科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，微波頻率的使用是受聯(lián)邦通信委員會(huì) (理，通常使用的微波頻率有915、 2450、 5800和 22125品和藥品管理局 (許在商業(yè)和家用微波爐中使用 915450 微波在介質(zhì)中通過時(shí)，微波明顯地被介質(zhì)吸收而產(chǎn)生熱，該類介質(zhì)被稱為微波的吸收介質(zhì)，如水就是微波的強(qiáng)吸收介質(zhì)之一；而當(dāng)微波能在介質(zhì)中通過，不易被介質(zhì)吸收時(shí)，該類介質(zhì)為微波的良導(dǎo)體，在這種介質(zhì)中產(chǎn)生的熱效應(yīng)很低。微波處理時(shí)，物質(zhì)分子以每秒幾十億次振動(dòng)、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而達(dá)到高熱滅菌的作用；同時(shí)微波還具有電磁場(chǎng)效應(yīng)、量子效應(yīng)、超電導(dǎo)作用等影響微生物生長(zhǎng)與代謝的因素。一般含水的物質(zhì)對(duì)微波有明顯的吸收，升溫迅速，滅菌效果好。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 波滅菌 機(jī)理 微波對(duì)微生物的破壞機(jī)理 尚存爭(zhēng)論。有一種 觀點(diǎn)認(rèn)為 ，和其它由于加熱引起的生物物理機(jī)制一樣，微波引起蛋白質(zhì)和核酸等生物活性物質(zhì)的變性和細(xì)胞膜的破壞，認(rèn)為微波對(duì)微生物的致死作用完全是熱效應(yīng)。另外 一種觀點(diǎn) 認(rèn)為和非熱效應(yīng)有關(guān)。 效應(yīng) 微波照射熱效應(yīng)的產(chǎn)生，是由分子內(nèi)部激烈運(yùn)動(dòng)所致。極性物質(zhì)（如水）的分子兩端分別帶有正負(fù)電荷，形成偶極矩，此種分子稱為偶極子。當(dāng)置于電場(chǎng)中時(shí)，偶極子即沿外加電場(chǎng)的方向排列，物質(zhì)內(nèi)偶極子的高速運(yùn)動(dòng)引起分子相互摩擦，從而使溫度迅速升高。因此微波加熱與其它加熱方式不同，不是從外到內(nèi)傳熱，微波能達(dá)到的地方，吸收介質(zhì)均能 吸收微波并很快將微波轉(zhuǎn)化為熱能，致使微生物死亡。 熱效應(yīng) （ 1995） 在研究微波對(duì)某些腸道內(nèi)致病菌的致死效應(yīng)時(shí)，第一次提出存在電磁致死效應(yīng)的可能性。對(duì)于微波滅菌的非熱效應(yīng)， 1998） 提出了四種主要理論假設(shè)：生物選擇性吸收電磁波，所以比周圍的液體環(huán)境更熱而更快就達(dá)到滅菌溫度。 電磁場(chǎng)的作用下，在細(xì)胞膜的較弱部分穿孔，引起細(xì)胞內(nèi)容物的泄漏以及細(xì)胞裂解。 過細(xì)胞膜的電壓足夠使細(xì)胞膜破裂，從而 導(dǎo)致細(xì)胞死亡。電磁場(chǎng)和細(xì)胞內(nèi)重要分子（如蛋白質(zhì)和 偶聯(lián)來解釋細(xì)胞的裂解。細(xì)胞內(nèi)部活性物質(zhì)在電磁場(chǎng)的作用下被破壞，從而導(dǎo)致微生物死亡。 （ 2005） 以大腸桿菌（ 對(duì)象，比較了大腸桿菌和其周圍環(huán)境（蛋白胨液體培養(yǎng)基）的介電特性（介電常數(shù)、功耗因素和損耗角正切），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者的介電特性存在顯著差異。其中大腸桿菌有更大的損耗角正切，因此比周圍的液體環(huán)境產(chǎn)生更多熱量，這就可能導(dǎo)致細(xì)胞中局部溫度升高更快。這就證明了 選擇 加熱理論。 1988） 在微波處理后的菌懸液中發(fā)現(xiàn)了一些細(xì)胞內(nèi)容物的泄漏，如茚三酮反應(yīng)呈陽性物質(zhì)、嘌呤和嘧啶。 （ 2000） 研究微波對(duì)革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌枯草桿菌（ 破壞作用時(shí)發(fā)現(xiàn)， 2450微波都使這兩種菌發(fā)生核酸泄漏。而且都隨著溫度的升高，泄漏越明顯；在相同溫度下，作用時(shí)間越長(zhǎng)，泄漏物濃度提高。這就證明了細(xì)胞膜破裂理論和內(nèi)容物泄漏問題。但內(nèi)容物的泄漏是否是由電穿孔引起，還有待更進(jìn)一步研究。 （ 1989） 研究了微波對(duì)金黃色葡萄球菌（ 亞致死處理?xiàng)l件下對(duì)其 整性的影響。結(jié)果表明微波處理對(duì) 破壞作用顯著大于傳統(tǒng)的加熱處理。雖然兩種處理都會(huì)破壞 16只有微波處理會(huì)對(duì) 23成破壞?；謴?fù)培養(yǎng) 以后 ，傳統(tǒng)加熱處理以后恢復(fù)正常狀態(tài)需要 180微波處理，完全恢復(fù)需要 270 中， 168023要 270 這就證明了 磁場(chǎng)偶聯(lián)理論。 此外，國(guó)內(nèi)外學(xué)者還做了很多實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并 證實(shí)了微波滅菌時(shí)非熱效應(yīng)的存在。 據(jù) 道，在面包上生長(zhǎng)的霉菌 孢子 ，經(jīng)微波照射 2，溫度升至 65 ，接種的 孢子 全部死亡。而用一般的加熱處理方法，即使在升到 65 之后再加熱 2得不到同樣的效中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 果。 出曲霉 （ 青霉 (熱致死點(diǎn)為 68 71 范圍內(nèi)保持 20 波處理面包 5 高溫度達(dá) 68 左右，可以在相當(dāng)長(zhǎng)的保存期內(nèi)不長(zhǎng)霉，保存效果極好，但微波處理過程中是從環(huán)境溫度逐步上升的，不可能將面包在 68 保持 5 10 以，這種滅菌效果可能不只是熱作用。 2712頻處理接種有酵母的啤酒和酒類，加熱到 就見滅菌效果，而普通的巴氏滅菌法須在 60 處理 30有相同作用。 微波照射土壤霉菌與細(xì)菌繁殖體時(shí)，發(fā)現(xiàn)全部被殺滅時(shí)的溫度較其死亡點(diǎn)低 10 ，因此，認(rèn)為微波滅菌有非熱效應(yīng)。 吳暉 等（ 1996） 以微波爐 (652)處理接種量為 l106 的 60持菌液溫度 60 、 80 和 100 ，對(duì)照組為巴氏滅菌法。測(cè)定殘存細(xì)菌數(shù)與 處理時(shí)間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微波滅菌法 巴氏法 照食品熱力滅菌理論，腐敗菌及其芽胞的耐熱性規(guī)律可以用 相同菌種、濃度和溫度情況下所得 能從它們分別所受處理方法的不同來解釋。可見，微波能對(duì)微生物的致死過程中確實(shí)存在非熱效應(yīng)。這種效應(yīng)加強(qiáng)了微波對(duì)枯草芽胞桿菌的致死效果。 王魯嘉 （ 1998） 研究比較微波處理和 巴氏滅菌法 對(duì) 啤酒酵母 響， 經(jīng)透射電鏡放大后拍攝細(xì)胞結(jié)構(gòu)照片 ，試驗(yàn)結(jié)果顯示 經(jīng)微波處 理后的細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)基本清晰，但在許多細(xì)胞中出現(xiàn)小的裂紋。查閱了所有能找到的電鏡圖譜和照片，均未發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，所以他假設(shè)是微波滅菌所產(chǎn)生的特殊作用的結(jié)果。 （ 2005） 在真空條件下，使實(shí)驗(yàn)環(huán)境保持在 49 64 ，并使水浴加熱和微波滅菌溫度保持一致，以 對(duì)象，測(cè)量并比較了三個(gè)參數(shù)： D 值、 Z 值和活化能（ 與水浴加熱相比，微波滅菌的三個(gè)參數(shù)的測(cè)量結(jié)果和結(jié)論為： 1、低溫下 D 值較大，而在高溫下，D 值較小，表明環(huán)境培養(yǎng)基中存在除了溫度的因素外，還有和微波有關(guān)的因素，該因素使 在高溫下加速了破壞作用。 2、 Z 值較小。水浴加熱的 Z 值是 91 ，而在 510W 和 711W 的微波下分別是 62 和 59 ，表明在微波條件下， 溫度變化更加敏感。 3、 浴加熱的 32kJ/在 5101138和 372 kJ/明微波處理和水浴加熱有不同的反應(yīng)機(jī)制。 波滅菌設(shè)備 繼美國(guó)人 P L在 1945年申請(qǐng)了微波加熱技術(shù)的第一個(gè)專利后十年， 1955年，美國(guó)泰潘 (司推出了第一 臺(tái)微波爐。至此之后，微波設(shè)備得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。 除利用家用微波爐滅菌外，為了適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需要，研制出了連續(xù)滅菌設(shè)備。 1974年，1974） 在研究牛肉的微波滅菌時(shí)就使用連續(xù)滅菌設(shè)備。 s 該微波滅菌系統(tǒng)有六個(gè)功能：壓縮，加熱，平衡，保溫，冷卻，解壓縮。由于微波加熱時(shí)，袋中的水分蒸發(fā)出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象，再加上加熱后溫度升高，袋子就很容易破裂。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計(jì)了壓縮和解壓縮功能。即在微波處理前增加環(huán)境壓力，使微波 處理過程袋子的內(nèi)外壓力大致持平，微波處理后用循環(huán)的自來水來冷卻降溫，防止袋子膨脹破裂。值得一提的是，該裝置利用可編程控制器（ 實(shí)現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 4 過程控制。事先經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定滅菌參數(shù)，如每個(gè)電磁管的功率、空氣溫度和傳輸速度。參數(shù)確定后利用控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 隨著微波滅菌技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛使用，近年還研制出了一些專門用于醫(yī)療器材的微波消毒與滅菌設(shè)備。例如，丁蘭英等 （ 1995） 研制的 牙科器械特別是牙鉆消毒提供了具有良好效果 的消毒器械。該消毒器選用 2450200W)微波，體積小(240180350重量輕 (10可 在 治療臺(tái)上使用。它利用微波照射與增效劑協(xié)同作用，只需照射 可將大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌與白色念珠菌完全殺滅，并將類炭疽桿菌 (胞 殺滅率達(dá)到 楊華明等 （ 1995） 研制的 50型微波快速滅菌器，選用 2450650W)微波，可用于手術(shù)時(shí)所需器械的應(yīng)急滅菌處理。以其 650 己定協(xié)同作用 5可以對(duì)放在 聚丙烯塑料密封包內(nèi)的物品和放在塑料盒內(nèi)的小型醫(yī)療器械達(dá)到滅菌。 1996） 介紹了一種用于注射安瓿連續(xù)生產(chǎn)的微波連續(xù)滅菌器，該微波連續(xù)滅菌器可在 3040 ，再經(jīng)過保溫器保溫 12s， 達(dá)到滅菌效果，之后用空氣或水冷卻。實(shí)驗(yàn)證明這種微波滅菌器具有足夠的滅菌效果，而且化學(xué)成分降解水平比 高壓蒸汽滅菌器低。在連續(xù)微波滅菌器滅菌中，采用 25000個(gè)安瓿連續(xù)滅菌， 可 殺滅 指示生物 ，說明該連續(xù)微波滅菌器是一種安全可靠的安瓿滅菌器。 真空技術(shù)和 微波技術(shù)的結(jié)合使熱敏性藥物 可以實(shí)現(xiàn)在低溫下進(jìn)行滅菌， 同時(shí)也完善了微波設(shè)備。 降低了滅菌的溫度，從而大大縮短干燥時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量。其工作溫度可在 30 60 之間任意設(shè)定，廣泛應(yīng)用于熱敏性中藥 的加工處理，使得熱敏性藥物成分及生物活性物質(zhì)具有極高的保存率 (一般可達(dá) 95%以上 )。 此外，楊紅旗 等（ 1998） 采用一種特殊的控制電路使微波與紫外線結(jié)合起來，制作了微波紫外線聯(lián)合滅菌儀。 該聯(lián)合滅菌儀兼具有微波的強(qiáng)穿透性和紫外線的強(qiáng)滅菌能力。 波 滅菌的過程控制 度、微波功率的測(cè)定 加熱滅菌時(shí)，溫度、微波功率是微波滅菌時(shí)兩項(xiàng)重要指標(biāo)。其中，溫度測(cè)定是滅菌工程中最重要的管理手段和標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有以下幾種溫度測(cè)定技術(shù)： 1、紅外線放射溫度計(jì)。該溫度計(jì)能捕獲從物體表面自然放射出的紅外線，可以非接觸地瞬時(shí)測(cè)定某點(diǎn)的溫度。 2、光纖溫度計(jì)。光纖溫度計(jì)是利用在光纖的端面裝有反射膜地 半導(dǎo)體形成的小塊和光吸收波長(zhǎng)與溫度具有相關(guān)性地原理，將一定彎曲半徑的光纖放入光熱介質(zhì)中，溫度的變化使過熱介質(zhì)的折射率發(fā)生變化從 而導(dǎo)致光纖中光強(qiáng)改變，通過測(cè)量光強(qiáng) 得到 所測(cè)溫度 。它自身不發(fā)熱，也不接收電磁感應(yīng)的噪音。 3、熱電偶溫度計(jì)。熱電偶溫度計(jì) 價(jià)廉而且耐用 。它的缺點(diǎn)是在微波加熱中，它自身會(huì)產(chǎn)熱，從而引起溫度誤差， 甚至 會(huì)使溫度計(jì)破損。但也有報(bào)告指出，用金屬管和鋁帽坯頂端保護(hù)傳感器，可使溫度誤差保持在 1 左右。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 5 在驗(yàn)證是否存在非熱效應(yīng)時(shí)，為使微波輻射與傳統(tǒng)加熱具有可比性，必須在微波輻射過程中排除物料因微波輻射而不斷升溫的影響。為此采用了兩種方法：一是將體系抽真空 (005)，調(diào)節(jié)真空度來調(diào)節(jié)水的沸點(diǎn)，從而使體系處于所需要的溫度；第二種方法是利用熱交換的方 法 （ 1991） ，在微波裝置中安放冷卻管，管中通的冷卻水帶走熱量，通過調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)水的流速，使微波輻射升溫和冷卻降溫的速率保持平衡。 如果已經(jīng)知道了樣品的質(zhì)量、熱特性和加熱時(shí)間，我們也可以知道樣品達(dá)到某個(gè)溫度時(shí)所需要的能量。容腔中的微波功率的測(cè)量是用 1991） 的熱量測(cè)量法。該方法是在大口杯中放上自來水（微波頻率為 2450 兩個(gè) 1升的大口杯中分別放 1升水； 915四個(gè) 1升的大口杯中分別放 1升水），蓋上蓋子防止水分蒸發(fā)。加熱 2即攪拌然后用熱電偶 溫度計(jì)測(cè)量水溫。微波功率的測(cè)量公式為： P= TM/t 其中： 定壓比熱（ Jk ）， s）。然而，需要指出的是微波輸出會(huì)因負(fù)載的不同而有所變化。同時(shí)，容腔尺寸、壁的構(gòu)造均會(huì)影響微波功率的耦合功率。 果評(píng)價(jià) 用來判斷滅菌效果的指示劑有化學(xué)指示劑和生物指示劑。 在設(shè)計(jì)滅菌過程參數(shù)時(shí)，必須確定滅菌對(duì)象的冷點(diǎn)位置。對(duì)于傳統(tǒng)的加熱滅菌來說，最冷點(diǎn)位于固體物料的幾何中心。對(duì)于液體物 料來說，其最冷點(diǎn)位于物料從底部開始測(cè)量的 1/5處（英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）、 1/3處（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)） (2002)。只需在最冷點(diǎn)處插入溫度探針，就可以實(shí)現(xiàn)滅菌的過程控制。但是，微波滅菌和傳統(tǒng)的滅菌方式不同。微波滅菌的傳熱模式比較復(fù)雜，樣品中冷點(diǎn)的影響因素很多，包括樣品的幾何形狀、樣品的大小、微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和滅菌對(duì)象的介電特性等。由于微波滅菌的不均勻性，對(duì)樣品進(jìn)行單點(diǎn)和多點(diǎn)測(cè)量是不夠的，有必要測(cè)量樣品中各點(diǎn)的溫度。在介電加熱研究中，溫度測(cè)量設(shè)備顯露出各自的缺點(diǎn)：熱電偶溫度計(jì)會(huì)改變所測(cè)樣品的電磁場(chǎng)，它的金屬部分會(huì)產(chǎn)生很大的 電流，產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)，使測(cè)量結(jié)果誤差很大 （ 1988） ；紅外線溫度計(jì)只能測(cè)量樣品的表面溫度 （ 1991） ；光纖溫度計(jì)雖然不會(huì)干擾電磁場(chǎng)，但只能測(cè)定有限的幾個(gè)點(diǎn)的溫度（ 1988）。為了解決溫度計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確的問題，人們用化學(xué)指示劑來解決這個(gè)問題。 加熱時(shí)，樣品中的組分發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，所以可以根據(jù)物質(zhì)的分解和合成來判斷溫度的大小和滅菌程度。在高溫條件下，有些物質(zhì)特別是熱敏性物質(zhì)，會(huì)被分解而使?jié)舛冉档?。這些物質(zhì)包括維生素 氧化物酶、泛酸、維生素 然而，和微生物的破壞程度相比，食品中典型的化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)很小。即使在很高的基線濃度下，反應(yīng)物濃度的降低幅度很小，測(cè)量難度很大。另外，當(dāng)溫度升高時(shí)，若要使微 生物得到相同的死亡率，物質(zhì)的分解速度變慢，使檢測(cè)工作變得 困難。 另一種方法是利用產(chǎn)物的生成來判斷。樣品中的醛、酮、還原糖及脂肪氧化生成的羰基化合物能與胺、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)甚至氨發(fā)生美拉德反應(yīng)，最終形成類黑精色素，所以也稱為非酶褐變。 1960） 用測(cè)定吸光度的方法證明了在 100 條件下發(fā)生褐變反應(yīng)時(shí)，吸光度和時(shí)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 6 間呈線性關(guān)系。 該技術(shù)應(yīng)用于微波滅菌中不均勻性的測(cè)定。他將 葡萄糖和 白質(zhì)溶液放在袋子的中心，微波處理后進(jìn)行比色，利用吸光度的不同來確定微波滅菌的不均勻性。 1993） 介紹了三種可用于監(jiān)測(cè)滅菌