Warum Mikrowellen

Zähflüssige Substanzen wie Nährboden, der Agar und viel Zucker enthält, sind Medien, die mithilfe der bei der thermischen Sterilisation üblicherweise angewandten Maßnahmen, wie Heizspiralen oder Wärmetauscher, besonders schwer zu erwärmen sind, da bei diesen Verfahren ein großer Temperaturgradient zwischen den Wänden (die heiß sind) und dem kälteren Medium erforderlich ist. Unter diesen Bedingungen ist es praktisch nicht zu vermeiden, dass sich manche Bestandteile an den Wänden absetzen, die dann unter Einwirkung hoher Temperatur zersetzt werden, was wiederum das weitere Materialabsetzen an der immer poröseren (mit Ablagerungen bedeckten) Oberfläche beschleunigt. Die Ablagerungen sind eine gute Isolierung und bewirken eine Überhitzung der Heizelemente (was die Zersetzung der Bestandteile noch zusätzlich beschleunigt) und gleichzeitig auch einen Abfall der Heizleistung vom Austauscher oder von der Heizspirale. Eine Verschlechterung der Parameter des sterilisierten Mediums ist also unvermeidlich und, was noch schlimmer ist, es ist schwer genau zu bestimmen, was und inwieweit zersetzt wurde. 

Mikrowellen erscheinen als ideale Lösung, um die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden. Mit deren Hilfe wird Energie der fließenden Flüssigkeit unmittelbar – gleichmäßig ihrem gesamten Volumen – zugeführt, indem quasi ihr jedes Teilchen einzeln erwärmt wird. Die Wände des Gerätes werden dabei nicht erwärmt (Teflon, aus dem sie gefertigt sind, ist transparent für Mikrowellen), sie werden nur sekundär von der heißen Flüssigkeit heiß. Infolgedessen werden weder das Absetzen noch die Zersetzung der Bestandteile induziert. Nicht unbedeutend ist dabei die Tatsache, dass reines PTFE (Teflon) den niedrigstmöglichen Adhäsionskoeffizienten aufweist, der mehrfach niedriger ist als der des polierten Edeltstahls; dadurch bleibt das Innere der Heizkammer immer sauber – es muss nur gespült werden.