脈沖強光殺菌裝置的設(shè)計及殺菌試驗研究.pdf

1、本論文以機電設(shè)計和強光產(chǎn)生的生物效應理論為基礎(chǔ)，根據(jù)影響脈沖強光殺菌的各因素如：閃照次數(shù)、輸入電壓、閃光間隔，光源到處理物的距離、觸發(fā)脈沖寬度等所要求的指標范圍，自行設(shè)計制造了脈沖強光殺菌裝置。該裝置在普通電容脈沖發(fā)生電路的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新研究，利用電容的自然放電時間作為脈沖寬度，設(shè)計了雙電源脈沖發(fā)生電路。對殺菌處理室做了專門設(shè)計，將強光燈發(fā)出的光線進行最大限度的聚光，以增大處理物光照的強度。利用脈沖強光殺菌裝置對選定菌種進行了初步殺菌試

2、驗，通過理論研究和初步試驗的實際情況，確定了閃照次數(shù)、輸入電壓、菌液厚度、菌液透光率等是影響脈沖強光殺菌效果的主要因素，脈沖強光的殺菌效果十分明顯。在初步了解脈沖強光殺菌機理和裝置設(shè)計理論的基礎(chǔ)上，對裝置參數(shù)進一步做了優(yōu)化改進，明確了各殺菌影響因素的參數(shù)范圍。 本論文的主要結(jié)論如下： 1.通過對脈沖強光殺菌多種因素的綜合分析，確定了脈沖強光殺菌裝置的主要部件和基本參數(shù)，完成了脈沖強光殺菌裝置的總體設(shè)計。脈沖強光殺菌裝置采

3、用脈沖氙燈為光源，雙電源電容脈沖發(fā)生電路，設(shè)計專門的處理室以實現(xiàn)聚光、密封光線，最終實現(xiàn)用計算機等來自動化控制。脈沖強光殺菌裝置輸入電壓為800～3000V可調(diào)，閃照次數(shù)可調(diào)，處理物到燈光源距離為0～120mm可調(diào)，聚光率可調(diào)。 2.脈沖發(fā)生電路部分使用雙電源脈沖發(fā)生電路，對常用的電容脈沖發(fā)生電路進行了改進創(chuàng)新。觸發(fā)和主回路分別控制，使操作簡單化，控制更加容易精確。 3.為提高光照效果，采用了圓弧形反光面，可以根據(jù)處理物

4、的大小，靈活調(diào)節(jié)反光面和支持臺，使聚光率達最大，光線到達處理物的光強達最大。 4.明確了脈沖強光殺菌的影響因素：閃照次數(shù)、輸入電壓、菌液厚度、菌液透光率。隨著電壓的提高和閃照次數(shù)的增加，對微生物的致死率不斷提高。低電壓多閃照，高電壓少閃照，都可達到殺菌的目的。 5.通過二次回歸正交試驗，以對選定菌種的殺菌效果為指標，得出各因素的主次順序為：閃照次數(shù)＞輸入電壓＞菌液透光率＞菌液厚度 6.閃照間隔時間在30min以內(nèi)

5、時，閃照間隔和菌液濃度對殺菌效果影響不大?？紤]到電容充電、放電所需要的時間，本試驗設(shè)定閃照間隔時間為7s。 7.殺菌時間少。一個閃照次數(shù)為16次的殺菌試驗，用時不到2min。 8.利用脈沖強光殺菌裝置所進行的殺菌試驗表明，脈沖強光殺菌裝置的設(shè)計是成功的，基本參數(shù)達到設(shè)計要求，取得了非常理想的殺菌效果。采用2000V電壓時，酵母菌閃照32次致死率達99.93％，而大腸桿菌只需閃照16次就可完全殺死。 本論文研究結(jié)果