脈沖電場殺菌機理及試驗裝置研究.pdf

1、當(dāng)前，消費者對食品的需求正在不斷地發(fā)生變化。消費者要求新鮮、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，也影響了食物的色、香、味和營養(yǎng)品質(zhì)。冷殺菌法進一步在不加熱的條件下殺死微生物。這種方法之一就是對液體食品施加脈沖電場。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》，對脈沖電場作用下的殺菌機理進行了初步的探討；對一定條件下殺菌率的數(shù)學(xué)模型進行了試驗性的摸索；對脈沖

2、電場殺菌裝置做了進一步的改進?！　‘?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、味和營養(yǎng)品質(zhì)。尤其是對一些熱敏性或有特殊要求的食品往往難以達到預(yù)期效果。另一個方向就是新興的冷殺菌技術(shù)，新興的冷殺菌技術(shù)有高電壓脈沖電場殺菌、超聲波殺菌、高壓殺菌、遠(yuǎn)紅外線殺菌和脈沖強光殺菌等。高壓脈沖電場殺菌以其良好的易用特性而被國內(nèi)外學(xué)者廣泛研究，成為當(dāng)前最有前途實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的殺菌方法

3、之一。　　關(guān)于脈沖電場殺菌機理，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處理過的熒光假單胞菌的形態(tài)，證實其細(xì)胞膜發(fā)生了毀滅性的破壞?！　⊥ㄟ^大量的實驗，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強度和作用時間有關(guān)，電場強度和作用時間越大，殺菌率越高。而且電場強度對殺菌率的影響比作用時間更加顯

4、著?！　〗⒘烁唠妷好}沖電場動態(tài)殺菌裝置。主要包括高電壓脈沖發(fā)生器，動態(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，動態(tài)處理室為關(guān)鍵組成部分，對殺菌率具有決定性的作用?！　±迷唠妷好}沖發(fā)生器，做了大量的驗證性試驗。并參照國內(nèi)外眾多資料，得出殺菌率另一個關(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。因此提出了對原脈沖發(fā)生器波形進行改進，產(chǎn)生方波脈沖。為了節(jié)約成本和盡量