1.1西安隧道式真空微波殺菌設備的原理

    通常，一些介質材料由極性分子和非極性分子組成。在微波電磁場的作用下，介質中的極性分子從原來的熱運動狀態轉為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如，采用的微波頻率為2 450 MHz，就會出現每秒24億5千萬次交變，分子間就會產生激烈的摩擦。在這一微觀過程中，微波能量轉化為介質內的熱量，使介質溫度呈現為宏觀上的升高，這就是對微波加熱zui通俗的解釋。

    微波滅菌的原理是兩方面的，它既有熱效應滅菌，又有非熱效應滅菌，因此它具有雙重殺菌功能。微波加熱時，細菌體內的蛋白質、核酸成分等分子極性集團，在微波場下高速旋轉、振動，一方面加熱使細菌蛋白質凝固而死亡；另一方面也可以使蛋白質、核酸變性而死亡。

    利用脈沖調制的微波能進行殺菌試驗，可以用較小的溫升達到殺菌的目的。這說明微波殺菌不只是熱力殺菌，還有非熱力致死細菌的能力，這就是所謂的非熱效應。根據這個原理，可以在極短的時間內采用高于常規微波場能量密度的數倍或數十倍的脈沖微波能量，不但可以可靠殺死細菌，還可大大降低藥品溫升，降低設備的能耗。

1.2西安隧道式真空微波殺菌設備介質材料與微波場的關系

    微波加熱干燥是介質材料自身損耗電磁能量而加熱。微波加熱的一個基本條件是：物料內有能吸收微波的物質，水是吸收微波很好的介質，所以凡是含水的物質必定會吸收微波。對于金屬材料，電磁場不能投入內部而是被反射出來，所以金屬材料不能用微波加熱。

    有一部分介質雖然是非極性分子組成，但也能在不同程度上吸收微波，其原理可解釋為這種物質分子在微波場下發生彈性變形而生熱。另一類介質，他們基本上不吸收微波，如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜塑料和玻璃、陶瓷等，他們能透過微波，而不吸收微波，這類材料可作為加熱用的容器或支撐物。

    根據介質材料與微波場之間的相互關系可分為四類：（1）導體，該種物料（如金屬）能反射微波，可用于貯存或引導微波，即導體可作為干燥室和波導的材料；（2）絕緣體，也稱“無損耗介電體”，幾乎所有的絕緣體不反射也不吸收微波，而微波可以穿透絕緣體，因此這些材料（如陶瓷、玻璃、塑料等）可用作微波場中被加熱物料的支撐裝置；（3）介電體，其特性介于前二者之間，它們中的絕大部分材料可叫做“有損耗介電體”，能不同程度地吸收微波能量，并將之化為熱量； （4）鐵磁體，它們也吸收、反射和穿透微波，并同微波的磁場分量發生作用，且產生熱量，這種材料常作為保護或扼流裝置的材料，用來防止微波能量的泄漏。 

    在微波加熱中，介質發熱程度與微波頻率、電磁場強度、介質自身的介電常數和介質損耗正切值等參數有關。在微波加熱過程中，還存在一個穿透能力和加熱深度問題。什么叫穿透能力？穿透能力就是電磁波穿入到介質內部的本領，電磁波從介質的表面進入并在其內部傳播時，由于能量不斷被吸收并轉化為熱，它所攜帶的能量就隨著深入介質表面的距離成指數規律衰減。微波的穿透能力要比紅外線大得多，其中915 MHz又比2 450 MHz的微波穿透深度大。

1.3對物料的要求

    由于微波加熱滅菌是與物料的水分直接相關，因此物料中應含有適量的水分，有報道說，當物料中的水分低于10％時，其滅菌效果不明顯。

    微波干燥或滅菌時，物料中的水分應均勻，不宜出現局部的過濕或過干現象，這樣可能由于局部的溫度升高劇烈，導致物料的部分焦化。

    微波對不同的物料可能會出現的不同的穿透能力，如對水的穿透能力為2～3 cm，因此在物料的干燥或滅菌時，都應采取動態的物料為好，如適宜的攪拌或翻動。