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化妝品微波殺菌機理包括熱效應和非熱效應兩方面。

微波作用于細菌時，細菌表層和內部同時吸收微波能，溫度升高。微生物細胞在微波場作用下，其分子也被極化產生高頻振蕩，產生熱效應。溫度的快速升高使菌體內結構發(fā)生變化，從而失去生物活性，使菌體死亡或受到嚴重干擾而無法繁殖。

已有不少實驗證明微波對微生物的致死確實存在非熱效應。微波的作用可使微生物生命代謝活動中的大量電子、離子和其它帶電粒子的生物性排列組合狀態(tài)和運動規(guī)律發(fā)生改變，造成微生物的生理活性物質發(fā)生變化。同時，電場也會使細胞膜附近的電荷分布改變，導致膜功能障礙，使微生物細胞的正常代謝功能受到干擾和破壞，使微生物的生長受到抑制，甚至停止生長或死亡。微波能還能使微生物生存所必須的水分活度降低，破壞微生物的生存環(huán)境。微生物細胞內的DNA和RNA吸收微波能后，會造成分子結構中的氫鍵松馳、斷裂和重新組合，誘發(fā)基因突變，染色體畸變，從而中斷微生物細胞的正常繁殖。