高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌.ppt

1,高强度脉冲电场 用于液态食品的灭菌,2,1 食品的灭菌,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藏期.,一 食品的灭菌与灭菌方法,2 常用灭菌方法,巴氏灭菌、阿佩尔灭菌、 化学药剂灭菌、辐射灭菌等,3,3 加热灭菌的方法,加热使食品中腐败菌内的蛋白质凝固变性，导致细菌失活.,缺点: 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.,4,4 非加热物理灭菌方法,种类,5,将液态食品作为电介质置于高强度脉冲电场中，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或穿孔，使细胞组织受损，导致微生物失活.,1 原理,二 电场灭菌的原理及装置,6,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.,+,-,高电压,当挤压力大于膜的弹性力时，产生穿孔.,7,脉冲发生器 控制单元,RCL,E 10 kV/cm,+,-,高电压,强电场,脉冲宽度频率,高压 电源,Food,2 装置,高压脉冲发生器产生的高压脉冲, 被加到杀菌容器的两极板上形成10 kV/cm以上的电场.,8,Co-axial cylinders,Bushnell et al. 1991 US Patent 5,048,404,几种灭菌容器的电场设计,食品入口,食品出口,电极,电极,9,Co-axial cones,食品入口,食品出口,电极,电极,几种灭菌容器的电场设计,指数衰减型,双极性脉冲,常用脉冲电压波形,11,1 脉冲电场作用的剂量及效果,三 电场灭菌效果,场强40 kV/cm,脉冲宽度2 us，50个脉冲后，99%大肠杆菌失活,12,2 溶液pH值对灭菌效果的影响,多数微生物的最佳生长环境的pH值位于6.67.5之间，加入HCL或NaOH等可调节溶液的pH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.,13,溶液pH值对大肠杆菌灭菌效果的影响,8个脉冲后，pH5.7的溶液中大肠杆菌的存活率为pH6.8溶液的十分之一.,14,几乎所有具有流动性能的流体和半流体的非热杀菌.,3 适用对象, 果汁蔬菜汁蛋液的非热杀菌 果酱色拉调料和其它酱类制品 乳制品 乳膏类化妆品 功能性食品和医药制品,15,最佳的灭菌效果的综合考虑：, 对象菌的种类 场强的大小 电场形状设计 灭菌时间长短 食品的酸碱度调节等,16, 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，给食品的灭菌工艺带来一场变革.,17,编辑制作： 陈 健 江南大学物理实验中心 phyiscslab163.com,END