脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理及試驗(yàn)裝置研究.pdf

1、當(dāng)前，消費(fèi)者對(duì)食品的需求正在不斷地發(fā)生變化。消費(fèi)者要求新鮮、天然的食品。因此，食品的處理過程應(yīng)該被設(shè)計(jì)成保持食物的天然品質(zhì)。加熱的巴氏殺菌在殺死了污染微生物的同時(shí)，也影響了食物的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。冷殺菌法進(jìn)一步在不加熱的條件下殺死微生物。這種方法之一就是對(duì)液體食品施加脈沖電場(chǎng)。本課題來源于省科技廳攻關(guān)課題《液體食品常溫殺菌技術(shù)的研究》，對(duì)脈沖電場(chǎng)作用下的殺菌機(jī)理進(jìn)行了初步的探討；對(duì)一定條件下殺菌率的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了試驗(yàn)性的摸索；對(duì)脈沖

2、電場(chǎng)殺菌裝置做了進(jìn)一步的改進(jìn)?！　‘?dāng)前殺菌方法主要有以巴氏殺菌為代表的熱處理殺菌技術(shù)。然而，加熱過程不僅殺死了污染的微生物，也影響了食物的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。尤其是對(duì)一些熱敏性或有特殊要求的食品往往難以達(dá)到預(yù)期效果。另一個(gè)方向就是新興的冷殺菌技術(shù)，新興的冷殺菌技術(shù)有高電壓脈沖電場(chǎng)殺菌、超聲波殺菌、高壓殺菌、遠(yuǎn)紅外線殺菌和脈沖強(qiáng)光殺菌等。高壓脈沖電場(chǎng)殺菌以其良好的易用特性而被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究，成為當(dāng)前最有前途實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的殺菌方法

3、之一?！　￡P(guān)于脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理，現(xiàn)有多種假設(shè)：主要有電介質(zhì)擊穿理論，細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)、電磁機(jī)制模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應(yīng)和臭氧效應(yīng)等。本次研究在總結(jié)已有的研究成果基礎(chǔ)上，利用電鏡觀察了由脈沖電場(chǎng)處理過的熒光假單胞菌的形態(tài)，證實(shí)其細(xì)胞膜發(fā)生了毀滅性的破壞?！　⊥ㄟ^大量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了在特定條件下牛奶殺菌率數(shù)學(xué)模型。得出了殺菌率與電場(chǎng)強(qiáng)度和作用時(shí)間有關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度和作用時(shí)間越大，殺菌率越高。而且電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)殺菌率的影響比作用時(shí)間更加顯

4、著?！　〗⒘烁唠妷好}沖電場(chǎng)動(dòng)態(tài)殺菌裝置。主要包括高電壓脈沖發(fā)生器，動(dòng)態(tài)處理室，示波器，液體食品泵和管道等。其中高電壓脈沖發(fā)生器，動(dòng)態(tài)處理室為關(guān)鍵組成部分，對(duì)殺菌率具有決定性的作用?！　±迷唠妷好}沖發(fā)生器，做了大量的驗(yàn)證性試驗(yàn)。并參照國(guó)內(nèi)外眾多資料，得出殺菌率另一個(gè)關(guān)鍵因素是脈沖波形，指數(shù)衰減波形的能量利用率要低于方波脈沖的能量利用率，殺菌效果遠(yuǎn)不如方波脈沖。因此提出了對(duì)原脈沖發(fā)生器波形進(jìn)行改進(jìn)，產(chǎn)生方波脈沖。為了節(jié)約成本和盡量