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1、高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版高强度脉冲电场高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌用于液态食品的灭菌1高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版1 食品的灭菌食品的灭菌 运用各种手段杀灭食品中的有害微生运用各种手段杀灭食品中的有害微生物，从而保持食品的品质并达到一定的保物，从而保持食品的品质并达到一定的保藏期藏期.一
2、一 食品的灭菌与灭菌方法食品的灭菌与灭菌方法2 常用灭菌方法常用灭菌方法巴氏灭菌、阿佩尔灭菌、巴氏灭菌、阿佩尔灭菌、化学药剂灭菌、辐射灭菌等化学药剂灭菌、辐射灭菌等 2高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版3 加热灭菌的方法加热灭菌的方法 加热使食品中腐败菌内的蛋白质凝固变加热使食品中腐败菌内的蛋白质凝固变性，导致细菌失活性，导致细菌失活. 缺点缺点: 食品受热后，发生物理或化学性食品受热后，发生物理或化学性质的变化，造成其色、香、味、组织结构质的变化，
3、造成其色、香、味、组织结构的改变及营养价值的下降，产生各种褐变的改变及营养价值的下降，产生各种褐变反应及酸败，维生素受破坏等反应及酸败，维生素受破坏等.3高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版4 非加热物理灭菌方法非加热物理灭菌方法种类种类电场灭菌电场灭菌磁场灭菌磁场灭菌光光脉冲脉冲灭菌灭菌高压灭菌高压灭菌真空灭菌真空灭菌4高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理
4、学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版 将液态食品作为电介质置于高强度将液态食品作为电介质置于高强度脉脉冲电场中，食品中微生物的细胞膜在强电冲电场中，食品中微生物的细胞膜在强电场的作用下被击穿，产生不可修复的破裂场的作用下被击穿，产生不可修复的破裂或穿孔，使细胞组织受损，导致微生物失或穿孔，使细胞组织受损，导致微生物失活活. .1 原理原理二二 电场灭菌的原理及装置电场灭菌的原理及装置5高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版 在强电场作用下，细
5、胞膜两表面堆积在强电场作用下，细胞膜两表面堆积的异号电荷相互吸引，引起膜的挤压的异号电荷相互吸引，引起膜的挤压. .+-高高电电压压强强电电场场 当挤压力大于膜的弹性力时，产生穿当挤压力大于膜的弹性力时，产生穿孔孔. .+- -6高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版脉冲发生器脉冲发生器 控制单元控制单元RCLRCLE 10 kV/cm+-高高电电压压强强电电场场脉冲脉冲宽度宽度频率频率高压高压电源电源Food2 装置装置 高压脉冲高压脉冲发生器产生发生
6、器产生的高压脉冲的高压脉冲, 被加到杀菌被加到杀菌容器的两极容器的两极板上形成板上形成10 kV/cm以上以上的电场的电场.7高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版Co-axial cylindersBushnell et al. 1991 US Patent 5,048,404几种灭菌容器的电场设计几种灭菌容器的电场设计食品食品入口入口食品食品出口出口电极电极电极电极8高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液
7、态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版Co-axial cones食品食品入口入口食品食品出口出口电极电极电极电极几种灭菌容器的电场设计几种灭菌容器的电场设计9高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版指数衰减型指数衰减型双极性脉冲双极性脉冲常用脉冲电压波形常用脉冲电压波形高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物
8、理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版1 脉冲电场作用的剂量及效果脉冲电场作用的剂量及效果三三 电场灭菌效果电场灭菌效果脉冲数10-310-210-11248326430 kV/cm35 kV/cm40 kV/cm16残菌率对脱脂乳中大肠杆菌的灭菌实验对脱脂乳中大肠杆菌的灭菌实验场强场强40 kV/cm,脉冲宽度脉冲宽度2 us，50个脉冲后，个脉冲后，99%大肠杆菌失活大肠杆菌失活11高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版2 溶液溶液pH值
9、对灭菌效果的影响值对灭菌效果的影响 多数微生物的最佳生长环境的多数微生物的最佳生长环境的pH值位于值位于6.67.5之间，加入之间，加入HCL或或NaOH等可调节溶等可调节溶液的液的pH值，使其偏离最佳生长区值，使其偏离最佳生长区. 微生物的细胞膜穿孔形成后，细胞周围微生物的细胞膜穿孔形成后，细胞周围的介质渗入细胞，使其体内酸碱度平衡受的介质渗入细胞，使其体内酸碱度平衡受到破坏，促使其失活，提高灭菌效果到破坏，促使其失活，提高灭菌效果.12高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍
10、物理学物理学第五版第五版脉冲数10-210-112468100pH6.8pH5.7残菌率溶液溶液pH值对大肠杆菌灭菌效果的影响值对大肠杆菌灭菌效果的影响8个脉冲后，个脉冲后，pH5.7的溶液的溶液中大肠杆菌的存活率为中大肠杆菌的存活率为pH6.8溶液的十分之一溶液的十分之一.13高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版 几乎所有具有流动性能的流体和半流体几乎所有具有流动性能的流体和半流体的非热杀菌的非热杀菌.3 适用对象适用对象 果汁果汁蔬菜汁蔬菜汁蛋液的
11、非热杀菌蛋液的非热杀菌 果酱果酱色拉调料和其它酱类制品色拉调料和其它酱类制品 乳制品乳制品 乳膏类化妆品乳膏类化妆品 功能性食品和医药制品功能性食品和医药制品14高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版最佳的灭菌效果的综合考虑：最佳的灭菌效果的综合考虑： 对象菌的种类对象菌的种类 场强的大小场强的大小 电场形状设计电场形状设计 灭菌时间长短灭菌时间长短 食品的酸碱度调节等食品的酸碱度调节等15高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌
12、高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版 美国基于该技术的一无菌罐装生产线，处理能力美国基于该技术的一无菌罐装生产线，处理能力 2 000 l/h. 该技术很可能取代传统的灭菌方法，给食品该技术很可能取代传统的灭菌方法，给食品的灭菌工艺带来一场变革的灭菌工艺带来一场变革. .16高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌物理学应用介绍物理学应用介绍物理学物理学第五版第五版 1 陈陈 健健. 高强度脉冲电场用于液态食品的杀菌高强度脉冲电场用于液态食品的杀菌. 物理物理. 1997(11) : 688 689 2 陈陈 健健. 液态食品的脉冲电场杀菌技术研究液态食品的脉冲电场杀菌技术研究. 冷饮与速冻食品工业冷饮与速冻食品工业. 1998(1) : 20 21参考文献参考文献17
