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高压脉冲对食物研究的贡献

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高压脉冲对食物研究的贡献

发布日期:2018-06-11 作者:来源于网络 点击:

高压脉冲电源的种类有很多,按高压脉冲电源的实现的方法其可分为机械开关式,高压固态开关式,和Marx网络(Marx发生器)等。其中高压固态开关式,和Marx网络可实现纳秒级的窄脉冲和很高的脉冲频率。

高压脉冲电源可广泛用于空气净化,放电等离子烧结、高压充电、高压放电、制作纳米材料、处理染料废水等多种场合。

高压电源研发高压脉冲电场对食物的研究

非热食品处理技术因为能最大限度地保持食品的天然风味,正受到越来越多的关注,其中最具有发展前景的脉冲电场处理技术更是近年来的研究热点之一。本文首先根据国内外在PEF发生系统及处理室的一些设计理论和成果,提出了实验室中OSU-4L处理装置中处理室存在电场不均的问题,此问题限制了杀菌系统工业化进程。针对这一存在的问题,根据处理室的设计要求及发生系统的参数研制了静态平板式和动态同轴式两种不同的处理室:接着利用ANSYS辅助分析软件对设计的处理室模型进行了流体及电场等相关模拟;最后利用研制出的处理室与OSU-4L处理装置的发生系统相结合,对接种大肠杆菌的液蛋(Liquid Whole Egg, LWE)进行杀菌实验(原样品中的菌体浓度为107~108cfu/ml)。

结果表明: 

1、随着电场强度的增加,PEF杀菌系统对大肠杆菌的杀灭效果越来越明显。从而论证了杀菌率与电场强度成正比。 

2、利用静态平板式处理室对液蛋进行杀菌实验:脉冲电场频率为10Hz、处理时间为400μs,当电场强度从20kV/cm到40kV/cm时,大肠杆菌最大下降了约5.21个对数级。由此可知:PEF装置对大肠杆菌的杀菌效果明显,说明设计的静态处理室是可行的,可以进行杀菌钝酶等相关机理研究。 

3、利用动态同轴式处理室对液蛋进行杀菌实验:脉冲电场频率为10Hz、处理时间为400μs,当电场强度从20kV/cm到40kV/cm时,大肠杆菌最大下降了约4.8个对数级。由此可知,PEF装置对大肠杆菌的杀菌效果明显,说明设计的动态同轴式处理室是可行的,可以进行杀菌钝酶等相关机理研究。

4、在同一系统参数条件下(电场强度为40kV/cm,处理时间为400μs)对液蛋进行杀菌实验。平板式、同轴式和同场式中总菌数分别降低了约5.21,4.8和2.1个对数值。结果表明:静态平板式处理室杀菌效果最好,同轴式处理室次之,同场式处理室杀菌效果较差。 

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