第三章食品的非熱殺菌與除菌

1、上海海洋大學上海海洋大學第三章第三章 食品的非熱殺菌與除菌食品的非熱殺菌與除菌上頁下頁返回上頁下頁返回非熱殺菌技術(shù)的種類非熱殺菌技術(shù)的種類超高靜壓殺菌技術(shù)的原理和影響因素超高靜壓殺菌技術(shù)的原理和影響因素脈沖電場技術(shù)的機理和影響因素脈沖電場技術(shù)的機理和影響因素其他新型非熱殺菌技術(shù)其他新型非熱殺菌技術(shù)非熱殺菌技術(shù)在食品當中的應用非熱殺菌技術(shù)在食品當中的應用本章內(nèi)容本章內(nèi)容食品非熱殺菌技術(shù)的種類食品非熱殺菌技術(shù)的種類 非熱殺菌技術(shù)非熱殺菌技術(shù)- -物理殺菌物理殺菌、化學殺菌化學殺菌 非熱物理殺菌是采用非熱物理殺菌是采用物理手段物理手段（如電磁波、（如電磁波、壓力、光照等）進行殺菌，化學殺菌則是通壓力

2、、光照等）進行殺菌，化學殺菌則是通過過化學試劑化學試劑來達到殺菌的作用。來達到殺菌的作用。 物理殺菌：不添加化學劑、一次性殺菌、易物理殺菌：不添加化學劑、一次性殺菌、易控制、外界影響小、改善風味、質(zhì)構(gòu)?？刂?、外界影響小、改善風味、質(zhì)構(gòu)。上頁下頁返回新型的食品非熱殺菌技術(shù)新型的食品非熱殺菌技術(shù)超高靜壓殺菌技術(shù)超高靜壓殺菌技術(shù) 指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水水或或其他液其他液體體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)100 MPa100 MPa以上以上的壓力處理，以達到殺菌、滅酶和改善食品的的壓力處理，以達到殺菌、滅酶和改善食品的功能特性等作用。功

3、能特性等作用。上頁下頁返回優(yōu)點優(yōu)點：它能在它能在常溫常溫或或較低溫度下較低溫度下達到殺菌、滅酶的達到殺菌、滅酶的作用，減少了由于高熱處理引起的食品營養(yǎng)作用，減少了由于高熱處理引起的食品營養(yǎng)成分和色、香、味的損失或劣化；成分和色、香、味的損失或劣化；由于傳壓速度快、均勻，不存在壓力梯度，由于傳壓速度快、均勻，不存在壓力梯度，超高壓處理超高壓處理不受食品的大小和形狀的影響不受食品的大小和形狀的影響，使得超高壓處理過程較為使得超高壓處理過程較為簡單簡單；耗能也較少耗能也較少。上頁下頁返回 以達到以達到食品保藏食品保藏為目的，研究超高壓的殺菌、為目的，研究超高壓的殺菌、滅酶作用。壓力達到滅酶作用。壓力

4、達到100MPa100MPa以上對非芽孢菌以上對非芽孢菌即即有殺滅作用，但對有殺滅作用，但對細菌的芽孢細菌的芽孢，壓力則需要達，壓力則需要達到到800MPa800MPa以上以上，并使酶產(chǎn)生不可逆失活。在較，并使酶產(chǎn)生不可逆失活。在較低的壓力下，可采用其他處理方法與超高壓處低的壓力下，可采用其他處理方法與超高壓處理相結(jié)合，這樣既可以盡量保持超高壓處理的理相結(jié)合，這樣既可以盡量保持超高壓處理的特點，也可以使該處理技術(shù)更為有效和方便。特點，也可以使該處理技術(shù)更為有效和方便。 上頁下頁返回 以以修飾、改變食品有關(guān)特性修飾、改變食品有關(guān)特性為宗旨，研究超高為宗旨，研究超高壓對食品理化性質(zhì)的影響。對超高壓

5、處理技術(shù)壓對食品理化性質(zhì)的影響。對超高壓處理技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，超高壓對與食品風味、色澤有關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，超高壓對與食品風味、色澤有關(guān)的的小分子以及維生素小分子以及維生素等等沒有太大影響沒有太大影響，同時可，同時可以以改變改變蛋白質(zhì)、多糖、脂類等食品（生物）蛋白質(zhì)、多糖、脂類等食品（生物）大大分子的理化特性分子的理化特性，如蛋白質(zhì)的變性、脂肪的結(jié)，如蛋白質(zhì)的變性、脂肪的結(jié)晶和淀粉的糊化等。晶和淀粉的糊化等。上頁下頁返回二、超高壓保藏技術(shù)的原理二、超高壓保藏技術(shù)的原理1.1.超高壓保藏技術(shù)的基本原理超高壓保藏技術(shù)的基本原理 液體（水）在超高壓作用下被壓縮，而受壓食液體（水）在超高壓作用下被壓縮，而受壓

6、食品介質(zhì)中的蛋白質(zhì)、淀粉、酶等產(chǎn)生壓力變性品介質(zhì)中的蛋白質(zhì)、淀粉、酶等產(chǎn)生壓力變性而被壓縮，生物物質(zhì)的高分子立體結(jié)構(gòu)中非共而被壓縮，生物物質(zhì)的高分子立體結(jié)構(gòu)中非共價鍵結(jié)合部分（氫鍵、離子鍵和疏水鍵等相互價鍵結(jié)合部分（氫鍵、離子鍵和疏水鍵等相互作用），即物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其結(jié)果是食品作用），即物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其結(jié)果是食品中的中的蛋白質(zhì)呈凝固狀變性蛋白質(zhì)呈凝固狀變性、淀粉呈膠凝狀糊化淀粉呈膠凝狀糊化、酶失活酶失活、微生物死亡微生物死亡，或使之產(chǎn)生一些新物料，或使之產(chǎn)生一些新物料改性和改變物料某些理化反應速度，故可長期改性和改變物料某些理化反應速度，故可長期保存而不變質(zhì)。保存而不變質(zhì)。上頁下頁返回

7、2.2.超高壓殺菌的原理超高壓殺菌的原理（1 1）改變細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)）改變細胞形態(tài)結(jié)構(gòu) 極高的流體靜壓會影響細胞的形態(tài)，包括細極高的流體靜壓會影響細胞的形態(tài)，包括細胞胞外形變長外形變長，細胞壁，細胞壁脫離脫離細胞質(zhì)膜，無膜結(jié)構(gòu)細胞質(zhì)膜，無膜結(jié)構(gòu)細胞壁細胞壁變厚變厚。上述現(xiàn)象在一定壓力下是可逆的，。上述現(xiàn)象在一定壓力下是可逆的，但當壓力超過某一點時，便不可逆地使細胞的但當壓力超過某一點時，便不可逆地使細胞的形態(tài)發(fā)生變化。形態(tài)發(fā)生變化。（2 2）影響細胞生物化學反應）影響細胞生物化學反應 按照化學反應的基本原理，加壓有利于促進按照化學反應的基本原理，加壓有利于促進反應朝向減小體積的方向進行反應朝向減

8、小體積的方向進行，推遲了增大體，推遲了增大體積的化學反應，由于許多生物化學反應都會產(chǎn)積的化學反應，由于許多生物化學反應都會產(chǎn)生體積上的改變，所以加壓將對生物化學過程生體積上的改變，所以加壓將對生物化學過程產(chǎn)生影響。產(chǎn)生影響。 上頁下頁返回（3 3）影響細胞內(nèi)酶活力）影響細胞內(nèi)酶活力 高壓還會引起主要高壓還會引起主要酶系的失活酶系的失活，一般來講壓力，一般來講壓力超過超過300MPa300MPa對蛋白質(zhì)的變性將是不可逆的，酶的對蛋白質(zhì)的變性將是不可逆的，酶的高壓失活的根本機制是：改變分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)；高壓失活的根本機制是：改變分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)；活性部位上構(gòu)象發(fā)生變化?；钚圆课簧蠘?gòu)象發(fā)生變化。 通過影響微

9、生物體內(nèi)的酶，進而會對微生物通過影響微生物體內(nèi)的酶，進而會對微生物基因機制產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在基因機制產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在由酶參與的由酶參與的DNADNA復復制和轉(zhuǎn)錄步驟會因壓力過高而中斷制和轉(zhuǎn)錄步驟會因壓力過高而中斷。上頁下頁返回（4 4）高壓對細胞膜的影響）高壓對細胞膜的影響 在高壓下，細胞膜磷脂分子的橫切面減小，在高壓下，細胞膜磷脂分子的橫切面減小，細胞細胞膜雙層結(jié)構(gòu)的體積隨之降低膜雙層結(jié)構(gòu)的體積隨之降低，細胞膜的，細胞膜的通透性通透性將將被改變。被改變。（5 5）高壓對細胞壁的影響）高壓對細胞壁的影響 2040 MPa2040 MPa的壓力能使較大細胞的細胞壁因受應的壓力能使較大細胞的

10、細胞壁因受應力機械斷裂而松解，力機械斷裂而松解，200MPa200MPa的壓力下的壓力下細胞壁遭到細胞壁遭到破壞破壞。真核微生物一般比原核微生物對壓力較為。真核微生物一般比原核微生物對壓力較為敏感。敏感。上頁下頁返回三、超高壓技術(shù)處理食品的特點三、超高壓技術(shù)處理食品的特點1 1。營養(yǎng)成分受影響小。營養(yǎng)成分受影響小 超高壓處理的范圍只對生物高分子物質(zhì)立體結(jié)超高壓處理的范圍只對生物高分子物質(zhì)立體結(jié)構(gòu)中構(gòu)中非共價鍵結(jié)合非共價鍵結(jié)合產(chǎn)生影響，因此對食品中產(chǎn)生影響，因此對食品中維維生素等營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)沒有任何影響生素等營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)沒有任何影響，最，最大限度地保持了其原有的營養(yǎng)成分，并容易被大限

11、度地保持了其原有的營養(yǎng)成分，并容易被人體消化吸收。人體消化吸收。上頁下頁返回2 2。產(chǎn)生新的組織結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生異味。產(chǎn)生新的組織結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生異味 超高壓處理可改變食品物質(zhì)性質(zhì)，改善食品高超高壓處理可改變食品物質(zhì)性質(zhì)，改善食品高分子物質(zhì)的構(gòu)象，分子物質(zhì)的構(gòu)象，獲得新型物性的食品獲得新型物性的食品。 超高壓會消除傳統(tǒng)的熱加工引起共價鍵的形成超高壓會消除傳統(tǒng)的熱加工引起共價鍵的形成或破壞所致的變色、發(fā)黃及加熱過程出現(xiàn)的不或破壞所致的變色、發(fā)黃及加熱過程出現(xiàn)的不愉快異味，如熱臭等弊端。愉快異味，如熱臭等弊端。 上頁下頁返回3 3。利用超高壓處理技術(shù)，原料的利用率高。利用超高壓處理技術(shù)，原料的利用率高

12、 超高壓處理過程是一個純物理過程，瞬間壓縮，超高壓處理過程是一個純物理過程，瞬間壓縮，作用均勻，操作安全衛(wèi)生，無工業(yè)作用均勻，操作安全衛(wèi)生，無工業(yè)“三廢三廢”，耗能低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護和可持續(xù)發(fā)展耗能低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進。戰(zhàn)略的推進。上頁下頁返回4 4。超高壓食品加工技術(shù)。超高壓食品加工技術(shù)適用范圍廣適用范圍廣，具有很好的，具有很好的開發(fā)推廣前景開發(fā)推廣前景 應用于：應用于： 各種食品的殺菌各種食品的殺菌 植物蛋白的組織化植物蛋白的組織化 淀粉的糊化淀粉的糊化 肉類品質(zhì)的改善肉類品質(zhì)的改善 動物蛋白的變性處理動物蛋白的變性處理 乳產(chǎn)品的加工處理乳產(chǎn)品的加工處理 食

13、品高壓速凍食品高壓速凍 酒類的催陳酒類的催陳上頁下頁返回四、影響超高壓殺菌的主要因素四、影響超高壓殺菌的主要因素1 1。壓力大小和受壓時間。壓力大小和受壓時間在一定范圍內(nèi)，壓力越高，滅菌效果越好。在一定范圍內(nèi)，壓力越高，滅菌效果越好。在相同壓力下，滅菌時間延長，滅菌效果也在相同壓力下，滅菌時間延長，滅菌效果也有一定程度的提高。有一定程度的提高。上頁下頁返回2 2。施壓方式。施壓方式超高壓滅菌方式有連續(xù)式、半連續(xù)式、間歇超高壓滅菌方式有連續(xù)式、半連續(xù)式、間歇式。研究報道，同持續(xù)靜壓處理相比，式。研究報道，同持續(xù)靜壓處理相比，階段階段性壓力變化處理殺菌效果較好性壓力變化處理殺菌效果較好。對于易受芽

14、孢菌污染的食物用超高壓對于易受芽孢菌污染的食物用超高壓多次重多次重復短時處理，殺滅芽孢效果好復短時處理，殺滅芽孢效果好。 上頁下頁返回3 3。微生物的種類。微生物的種類不同生長期的微生物對高壓的反應不同。不同生長期的微生物對高壓的反應不同。處于處于指數(shù)生長期的微生物指數(shù)生長期的微生物比處于比處于靜止生長期的靜止生長期的 微生物微生物對壓力反應更敏感。對壓力反應更敏感。革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌比革蘭氏陰性菌對壓力更具抗性。比革蘭氏陰性菌對壓力更具抗性。上頁下頁返回4 4。溫度。溫度由于微生物對溫度有敏感性，在低溫或高溫由于微生物對溫度有敏感性，在低溫或高溫下，高壓對微生物的影響加劇，因此，下，高

15、壓對微生物的影響加劇，因此，在低在低溫或高溫下對食品進行高壓處理具有較常溫溫或高溫下對食品進行高壓處理具有較常溫下處理更好的殺菌效果。下處理更好的殺菌效果。 上頁下頁返回 大多數(shù)微生物在大多數(shù)微生物在低溫下耐壓程度降低低溫下耐壓程度降低的原因：的原因： 壓力使得低溫下細胞壓力使得低溫下細胞因冰晶析出而破裂程度加劇因冰晶析出而破裂程度加劇 蛋白質(zhì)在低溫下高壓敏感性提高，致使此條件下蛋白質(zhì)在低溫下高壓敏感性提高，致使此條件下蛋白質(zhì)更易變性蛋白質(zhì)更易變性，菌體細胞膜的結(jié)構(gòu)也更易損傷。，菌體細胞膜的結(jié)構(gòu)也更易損傷。 低溫下高壓處理對保持食品品質(zhì)，尤其是減少低溫下高壓處理對保持食品品質(zhì)，尤其是減少熱敏性

16、成分的破壞較為有利。熱敏性成分的破壞較為有利。上頁下頁返回在不同溫度在不同溫度壓力組合下酵母菌死亡速率的壓力組合下酵母菌死亡速率的等高線等高線 上頁下頁返回研究發(fā)現(xiàn)，除芽孢菌和金黃色葡萄球菌外，大研究發(fā)現(xiàn)，除芽孢菌和金黃色葡萄球菌外，大多數(shù)的微生物在多數(shù)的微生物在 -20-20以下的高壓殺菌效果較以下的高壓殺菌效果較2 200時好。時好。 適當提高溫度對高壓殺菌有促進作用適當提高溫度對高壓殺菌有促進作用針對針對芽孢菌芽孢菌的高耐壓性，就現(xiàn)階段研究來看，的高耐壓性，就現(xiàn)階段研究來看，結(jié)合溫度處理則是一種十分有效的殺菌手段。結(jié)合溫度處理則是一種十分有效的殺菌手段。 上頁下頁返回5 5。pHpHpH

17、pH是影響微生物在受壓條件下生長的主要因素之一是影響微生物在受壓條件下生長的主要因素之一 在受壓條件下，培養(yǎng)基的在受壓條件下，培養(yǎng)基的pHpH有可能發(fā)生變化，有可能發(fā)生變化，細菌的最適細菌的最適pHpH范圍也變得較為狹窄。范圍也變得較為狹窄。 酸性條件下酸性條件下微生物的耐壓性較差。微生物的耐壓性較差。 對酵母菌類而言，采用超高壓處理時對酵母菌類而言，采用超高壓處理時pHpH值并不值并不是重要的因素。是重要的因素。上頁下頁返回6 6。水分活度（。水分活度（AwAw）水分活度（水分活度（AwAw）對滅菌效果影響也很大。）對滅菌效果影響也很大。低低AwAw產(chǎn)生細胞收縮和對生長的抑制作用產(chǎn)生細胞收縮

18、和對生長的抑制作用，從而使更，從而使更多的細胞在壓力中存活下來。多的細胞在壓力中存活下來。 控制控制AwAw無疑對高壓殺菌，尤其是固態(tài)和半固態(tài)無疑對高壓殺菌，尤其是固態(tài)和半固態(tài)食品的保藏加工有重要意義。食品的保藏加工有重要意義。 上頁下頁返回7 7。食品本身的組成和添加物。食品本身的組成和添加物營養(yǎng)豐富環(huán)境中微生物的耐壓性較強，營養(yǎng)豐富環(huán)境中微生物的耐壓性較強，蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類和鹽分對微生物具有緩沖保碳水化合物、脂類和鹽分對微生物具有緩沖保護作用，而且這些營養(yǎng)物質(zhì)加速了微生物的繁護作用，而且這些營養(yǎng)物質(zhì)加速了微生物的繁殖和自我修復功能。殖和自我修復功能。食品基質(zhì)含有的食品基質(zhì)含

19、有的添加劑組分添加劑組分對超高壓滅菌影響對超高壓滅菌影響很大，如添加脂肪酸酯、蔗糖酯或乙醇等添加很大，如添加脂肪酸酯、蔗糖酯或乙醇等添加劑，將提高加壓殺菌的效果。劑，將提高加壓殺菌的效果。上頁下頁返回五、超高壓對微生物的影響五、超高壓對微生物的影響1 1。微生物超高壓殺菌動力學曲線的形狀。微生物超高壓殺菌動力學曲線的形狀 大多數(shù)微生物在超靜壓殺菌時的死亡規(guī)律仍遵大多數(shù)微生物在超靜壓殺菌時的死亡規(guī)律仍遵循一級反應動力學，殺菌曲線在半對數(shù)坐標中循一級反應動力學，殺菌曲線在半對數(shù)坐標中大部分呈直線。大部分呈直線。 超高壓殺菌曲線的超高壓殺菌曲線的開始階段開始階段均呈均呈“肩形肩形”，即，即表明殺菌在

20、開始的階段有一定的滯后。表明殺菌在開始的階段有一定的滯后。上頁下頁返回在殺菌曲線的在殺菌曲線的結(jié)束階段結(jié)束階段（微生物數(shù)（微生物數(shù)1000cfu1000cfu/g/g時）又常有些時）又常有些“拖尾拖尾”。上頁下頁返回細菌營養(yǎng)體和芽孢的超高壓殺菌還經(jīng)常出現(xiàn)細菌營養(yǎng)體和芽孢的超高壓殺菌還經(jīng)常出現(xiàn)殺菌速率不同的兩個階段殺菌速率不同的兩個階段。研究發(fā)現(xiàn)在升壓到指定值的短短幾分鐘內(nèi)，研究發(fā)現(xiàn)在升壓到指定值的短短幾分鐘內(nèi)，微生物的滅活已經(jīng)從微生物的滅活已經(jīng)從恒速階段恒速階段轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)為降速階段。降速階段。 超高壓加工的八寶飯超高壓加工的八寶飯上頁下頁返回2 2。微生物的耐壓性。微生物的耐壓性一般來講，革蘭氏陽

21、性菌營養(yǎng)體壓力抵抗能力強一般來講，革蘭氏陽性菌營養(yǎng)體壓力抵抗能力強于革蘭氏陰性菌營養(yǎng)體于革蘭氏陰性菌營養(yǎng)體在非芽孢的革蘭氏陽性致病菌中，研究最多的對在非芽孢的革蘭氏陽性致病菌中，研究最多的對象菌是象菌是金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌（Staphyloccocus aureusStaphyloccocus aureus）和和單核細胞增生李斯特菌單核細胞增生李斯特菌（Listeria monocytogeListeria monocytogenesnes）上頁下頁返回革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌超高壓殺菌的指示菌：超高壓殺菌的指示菌：非致病性的無害非致病性的無害李斯特菌李斯特菌代替食源性致病代替食源性致

22、病菌單核細胞增生李斯特菌菌單核細胞增生李斯特菌革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌超高壓殺菌的指示菌：超高壓殺菌的指示菌：大腸桿菌科（大腸桿菌科（EnterobacteriaceaeEnterobacteriaceae）上頁下頁返回對芽孢的滅菌可以采用對芽孢的滅菌可以采用兩次兩次超高靜壓處理法超高靜壓處理法，第一次采用第一次采用較低較低的壓力處理促使芽孢發(fā)芽或者活的壓力處理促使芽孢發(fā)芽或者活化芽孢，第二次處理以化芽孢，第二次處理以較高較高的壓力使得營養(yǎng)體細的壓力使得營養(yǎng)體細胞和發(fā)芽的芽孢失活。胞和發(fā)芽的芽孢失活。超高壓保鮮的牡蠣超高壓保鮮的牡蠣上頁下頁返回六、超高壓對食品成分與品質(zhì)的影響六、超高壓對食品成

23、分與品質(zhì)的影響1.1.超高壓對食品基本成分的影響超高壓對食品基本成分的影響（1 1）超高壓對超高壓對蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的影響的影響 壓力導致：壓力導致： 鹽鍵及至少部分疏水鍵的破壞鹽鍵及至少部分疏水鍵的破壞 氫鍵在某種程度上得到加強氫鍵在某種程度上得到加強 共價鍵的可壓縮性較小，對壓力共價鍵的可壓縮性較小，對壓力 的變化不敏感的變化不敏感 上頁下頁返回（2 2）超高壓對食品中）超高壓對食品中酶酶的影響的影響酶受到高壓作用后，維持其空間結(jié)構(gòu)的鹽鍵、酶受到高壓作用后，維持其空間結(jié)構(gòu)的鹽鍵、氫鍵、疏水鍵等遭到破壞，從而使氫鍵、疏水鍵等遭到破壞，從而使肽鍵分子肽鍵分子伸伸展成不規(guī)則的展成不規(guī)則的線形多肽線形

24、多肽，使其活性部位不復存，使其活性部位不復存在，導致了酶的失活。在，導致了酶的失活。在在100200 MPa100200 MPa的壓力下酶的失活是可逆的，的壓力下酶的失活是可逆的，壓力達到壓力達到350 MPa350 MPa以上時，會使酶產(chǎn)生永久性以上時，會使酶產(chǎn)生永久性的不可逆失活。的不可逆失活。返回（3 3）超高壓對）超高壓對淀粉淀粉的影響的影響在常溫下把淀粉加壓到在常溫下把淀粉加壓到400600MPa400600MPa，并保持一，并保持一定的作用時間后，淀粉顆粒將會：定的作用時間后，淀粉顆粒將會： 溶脹分裂；溶脹分裂； 晶體結(jié)構(gòu)遭到某種程度的破壞；晶體結(jié)構(gòu)遭到某種程度的破壞； 內(nèi)部有序態(tài)

25、分子間的氫鍵斷裂，分散成無序內(nèi)部有序態(tài)分子間的氫鍵斷裂，分散成無序的狀態(tài)，即淀粉糊化為的狀態(tài)，即淀粉糊化為-淀粉。淀粉。高壓處理可高壓處理可提高淀粉對淀粉酶的敏感性提高淀粉對淀粉酶的敏感性，從而，從而提高淀粉的消化率提高淀粉的消化率。超高壓可以超高壓可以提高各種淀粉的膠凝溫度提高各種淀粉的膠凝溫度。上頁下頁返回 與熱處理相比，超高壓對淀粉的作用特點為：與熱處理相比，超高壓對淀粉的作用特點為： 高壓使淀粉粒高壓使淀粉粒膨脹卻不破裂膨脹卻不破裂； 超高壓所致超高壓所致完全糊化的淀粉無老化現(xiàn)象完全糊化的淀粉無老化現(xiàn)象，而，而 熱處理所致的熱處理所致的未完全糊化的淀粉有老化現(xiàn)象未完全糊化的淀粉有老化現(xiàn)

26、象； 低于低于700 MPa700 MPa的壓力時淀粉不會產(chǎn)生類似熱加的壓力時淀粉不會產(chǎn)生類似熱加 工的工的變色變色。上頁下頁返回 超高壓可改善陳米的品質(zhì)：超高壓可改善陳米的品質(zhì)： 陳米在陳米在2020吸水潤濕后在吸水潤濕后在5050300MPa300MPa處理處理10min10min，再按常規(guī)煮制成飯，其硬度下降、黏度上升、平再按常規(guī)煮制成飯，其硬度下降、黏度上升、平衡值提高到新米范圍，同時光澤和香氣也得到改衡值提高到新米范圍，同時光澤和香氣也得到改良，還可縮短煮制時間。良，還可縮短煮制時間。上頁下頁返回（4 4）超高壓對）超高壓對脂類脂類的影響的影響高壓對脂類的影響是高壓對脂類的影響是可逆

27、的?？赡娴?。室溫下，呈液態(tài)的脂肪在高壓下（室溫下，呈液態(tài)的脂肪在高壓下（100200 100200 MPaMPa）基本可固化，發(fā)生相變結(jié)晶，促使更稠、）基本可固化，發(fā)生相變結(jié)晶，促使更稠、更穩(wěn)定的脂類晶體形成；不過解壓后仍會復更穩(wěn)定的脂類晶體形成；不過解壓后仍會復原，只是對油脂的氧化有一定的影響。原，只是對油脂的氧化有一定的影響。 上頁下頁返回（5 5）超高壓對）超高壓對維生素維生素的影響的影響一般情況下，還原型維生素一般情況下，還原型維生素C C含量經(jīng)高壓處含量經(jīng)高壓處理后出現(xiàn)了理后出現(xiàn)了下降和上升下降和上升兩種情況。兩種情況。 FeFe3+3+對于維生素對于維生素C C的降解起著重要作用，

28、在的降解起著重要作用，在高壓下會更加明顯。高壓下會更加明顯。CuCu2+2+的存在，在高壓下會激活銅酶，銅酶是的存在，在高壓下會激活銅酶，銅酶是維生素維生素C C降解的重要酶類之一。降解的重要酶類之一。 高壓處理高壓處理對維生素對維生素C C的影響很小的影響很小。上頁下頁返回（6 6）高壓對）高壓對風味物質(zhì)風味物質(zhì)、色素色素等的影響等的影響食品中的風味物質(zhì)、維生素、色素及各種食品中的風味物質(zhì)、維生素、色素及各種小分子物質(zhì)結(jié)合狀態(tài)為共價鍵的形式，故而小分子物質(zhì)結(jié)合狀態(tài)為共價鍵的形式，故而高壓處理過程對其高壓處理過程對其幾乎沒有任何影響幾乎沒有任何影響。食品的黏度、均勻性及結(jié)構(gòu)等特性對高壓食品的黏

29、度、均勻性及結(jié)構(gòu)等特性對高壓較為敏感，但這些變化往往是有益的。較為敏感，但這些變化往往是有益的。 上頁下頁返回2.2.超高壓對具體食品品質(zhì)的影響超高壓對具體食品品質(zhì)的影響（1 1）果蔬原料）果蔬原料高壓處理后，果蔬風味、色澤與營養(yǎng)均保持較好。高壓處理后，果蔬風味、色澤與營養(yǎng)均保持較好。上頁下頁返回（2 2）動物性原料）動物性原料高壓處理用于肉的品質(zhì)改善高壓處理用于肉的品質(zhì)改善肉類等經(jīng)高壓處理能殺滅肉類細菌，不損壞肉類等經(jīng)高壓處理能殺滅肉類細菌，不損壞維生素等營養(yǎng)成分及原風味，改善肉組織。維生素等營養(yǎng)成分及原風味，改善肉組織。 上頁下頁返回 高壓嫩化機理高壓嫩化機理機械力作用使肌肉肌纖維內(nèi)機械力

30、作用使肌肉肌纖維內(nèi)肌動蛋白肌動蛋白和和肌球肌球蛋白蛋白的的結(jié)合解離結(jié)合解離，肌纖維蛋白崩解和解離成小，肌纖維蛋白崩解和解離成小片段，片段，造成肌肉剪切力下降造成肌肉剪切力下降。壓力處理使肌肉中壓力處理使肌肉中內(nèi)源蛋白酶內(nèi)源蛋白酶鈣激活酶鈣激活酶的活性增加，的活性增加，加速肌肉蛋白水解加速肌肉蛋白水解，加快肌肉成加快肌肉成熟所致熟所致。 上頁下頁返回七、超高壓保藏技術(shù)七、超高壓保藏技術(shù)1.1.食品超高壓的殺菌工藝食品超高壓的殺菌工藝 （1 1）一般的超高壓殺菌工藝）一般的超高壓殺菌工藝 固態(tài)食品固態(tài)食品：將固態(tài)食品裝在耐壓、無毒、柔韌：將固態(tài)食品裝在耐壓、無毒、柔韌并能傳遞壓力的并能傳遞壓力的軟

31、包裝內(nèi)軟包裝內(nèi)，并進行，并進行真空密封包真空密封包裝裝，然后置于超高壓容器中進行加壓處理。，然后置于超高壓容器中進行加壓處理。 超高壓固態(tài)食品的關(guān)鍵處理工藝超高壓固態(tài)食品的關(guān)鍵處理工藝是：升壓是：升壓保保壓壓卸壓卸壓 這種方式通常為這種方式通常為不連續(xù)式。不連續(xù)式。上頁下頁返回液態(tài)食品液態(tài)食品：果汁、奶和飲料等液態(tài)食品，可以：果汁、奶和飲料等液態(tài)食品，可以直接直接以加工物料取代水等傳壓介質(zhì)（壓媒）實以加工物料取代水等傳壓介質(zhì)（壓媒）實現(xiàn)進料卸料的連續(xù)化生產(chǎn)，但是必須附帶設(shè)備現(xiàn)進料卸料的連續(xù)化生產(chǎn)，但是必須附帶設(shè)備預殺菌工藝。預殺菌工藝。液態(tài)食品超高壓處理的核心工藝液態(tài)食品超高壓處理的核心工藝：

32、升壓：升壓動態(tài)動態(tài)保壓保壓卸壓卸壓液態(tài)超高壓食品的保壓階段液態(tài)超高壓食品的保壓階段極短極短。實驗室小規(guī)模高壓處理實驗室小規(guī)模高壓處理一般可將果汁（果醬）一般可將果汁（果醬）脫氣、密封包裝后放于高壓缸內(nèi)，用油作介質(zhì)脫氣、密封包裝后放于高壓缸內(nèi)，用油作介質(zhì)進行實驗。進行實驗。 上頁下頁返回（2 2）分段循環(huán)間歇式分段循環(huán)間歇式超高壓處理工藝超高壓處理工藝 在低酸性食物中使用這種工藝可取得很好在低酸性食物中使用這種工藝可取得很好的殺菌效果。的殺菌效果。 對于易受芽孢菌污染的食物，采用超高壓對于易受芽孢菌污染的食物，采用超高壓多次重復短時處理，芽孢死滅效果明顯。多次重復短時處理，芽孢死滅效果明顯。 上

33、頁下頁返回（3 3）脈沖脈沖超高壓處理工藝超高壓處理工藝 脈沖超高壓或者震動超高壓處理比相當?shù)拈g歇脈沖超高壓或者震動超高壓處理比相當?shù)拈g歇式處理或者等時的連續(xù)式壓力處理更為有效。式處理或者等時的連續(xù)式壓力處理更為有效。 （4 4）超高壓處理與其他殺菌技術(shù)的結(jié)合）超高壓處理與其他殺菌技術(shù)的結(jié)合 超高壓處理可以和其他殺菌方式諸如超高壓處理可以和其他殺菌方式諸如熱殺菌熱殺菌、輻射輻射、超聲波超聲波、抑菌劑抑菌劑等聯(lián)合使用而取得好的等聯(lián)合使用而取得好的協(xié)同效果。協(xié)同效果。 上頁下頁返回（5 5）超高壓殺菌工藝的關(guān)鍵控制因素）超高壓殺菌工藝的關(guān)鍵控制因素 影響加工工藝的關(guān)鍵因素影響加工工藝的關(guān)鍵因素 微

34、生物類型、菌齡、食品組分、微生物類型、菌齡、食品組分、pHpH和水分活和水分活度、溫度、壓力大小等度、溫度、壓力大小等 超高壓處理效果的指示菌超高壓處理效果的指示菌 上頁下頁返回超高壓處理效果的指示菌超高壓處理效果的指示菌革蘭氏陽性菌超高壓殺菌的指示菌：革蘭氏陽性菌超高壓殺菌的指示菌：非致病性的無害李斯特菌代替食源性致病菌單核細胞增生李斯特非致病性的無害李斯特菌代替食源性致病菌單核細胞增生李斯特菌菌革蘭氏陰性菌超高壓殺菌的指示菌：大腸桿菌科革蘭氏陰性菌超高壓殺菌的指示菌：大腸桿菌科(Enterobacteri(Enterobacteriaceae)aceae)細菌芽孢超高壓殺菌的指示菌：生芽孢

35、梭狀芽孢桿菌細菌芽孢超高壓殺菌的指示菌：生芽孢梭狀芽孢桿菌 PA 3679(CPA 3679(Clostridium sporogenes PA 3679)lostridium sporogenes PA 3679)或枯草芽孢桿菌或枯草芽孢桿菌病毒超高壓殺菌指示菌：噬菌體病毒超高壓殺菌指示菌：噬菌體( (如大腸桿菌噬菌體如大腸桿菌噬菌體) )食源性寄生蟲超高壓指示菌：非致病菌食源性寄生蟲超高壓指示菌：非致病菌 上頁下頁返回八、超高壓食品的包裝設(shè)計八、超高壓食品的包裝設(shè)計 高壓下只能用高壓下只能用軟材料包裝軟材料包裝在高壓處理技術(shù)中，對包裝材料在高壓處理技術(shù)中，對包裝材料不要求其具有不要求其具有

36、耐熱性耐熱性，但其，但其氣密性氣密性一定要好。一定要好。 對包裝材料的要求：對包裝材料的要求： （1 1）能夠傳遞壓力；）能夠傳遞壓力； （2 2）在高壓下不被破壞；）在高壓下不被破壞； （3 3）能防止高壓介質(zhì)的滲入。）能防止高壓介質(zhì)的滲入。上頁下頁返回九、食品高壓保藏設(shè)備九、食品高壓保藏設(shè)備日本日本在食品高壓保藏設(shè)備方面的研究處于世在食品高壓保藏設(shè)備方面的研究處于世界領(lǐng)先地位，包括三菱重工、神戶制鋼和日本界領(lǐng)先地位，包括三菱重工、神戶制鋼和日本鋼管等均可提供成套的超高壓處理設(shè)備。鋼管等均可提供成套的超高壓處理設(shè)備。美國、德國、法國、英國和荷蘭等也有一些美國、德國、法國、英國和荷蘭等也有一些

37、公司生產(chǎn)小、中型和商業(yè)化的超高壓處理設(shè)備。公司生產(chǎn)小、中型和商業(yè)化的超高壓處理設(shè)備。 上頁下頁返回1.1.超高壓處理設(shè)備的特點和要求超高壓處理設(shè)備的特點和要求超高壓裝置的主要部分是超高壓裝置的主要部分是超高壓容器超高壓容器和和加壓加壓裝置裝置（高壓泵和增壓器等），其次是一些輔（高壓泵和增壓器等），其次是一些輔助設(shè)施，包括加熱或冷卻系統(tǒng)、監(jiān)測和控制助設(shè)施，包括加熱或冷卻系統(tǒng)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)及物料的輸入輸出裝置等。系統(tǒng)及物料的輸入輸出裝置等。 加壓裝置加壓裝置上頁下頁返回超高壓處理設(shè)備應能產(chǎn)生并超高壓處理設(shè)備應能產(chǎn)生并承受要求的超高壓承受要求的超高壓，保證安全生產(chǎn)，有較長的使用壽命，循環(huán)載荷保證安

38、全生產(chǎn)，有較長的使用壽命，循環(huán)載荷次數(shù)多；次數(shù)多；設(shè)備的設(shè)備的衛(wèi)生條件衛(wèi)生條件要求較高，和食品接觸的部分要求較高，和食品接觸的部分應用應用不銹鋼不銹鋼，傳壓介質(zhì)最好采用，傳壓介質(zhì)最好采用水水；設(shè)備有一定的設(shè)備有一定的處理能力處理能力，生產(chǎn)附加時間短，效，生產(chǎn)附加時間短，效率高；率高；設(shè)備應設(shè)備應價格便宜價格便宜，操作費用低操作費用低。 上頁下頁返回一體化直接加壓式超高壓設(shè)備一體化直接加壓式超高壓設(shè)備上頁下頁返回分體式間接加壓超高壓設(shè)備分體式間接加壓超高壓設(shè)備上頁下頁返回上頁下頁返回上頁下頁返回加壓裝置加壓裝置上頁下頁返回脈沖電場脈沖電場(PEF)殺菌殺菌利用強電場脈沖的介電阻斷原理對食品微生物

39、利用強電場脈沖的介電阻斷原理對食品微生物產(chǎn)生抑制作用。產(chǎn)生抑制作用。這種超高壓脈沖電路構(gòu)型以電這種超高壓脈沖電路構(gòu)型以電容完全放電產(chǎn)生的容完全放電產(chǎn)生的指數(shù)衰減電壓波形指數(shù)衰減電壓波形為基礎(chǔ)，為基礎(chǔ)，電極間距離電極間距離為為0.5cm0.5cm或或1cm1cm，處理量處理量分別為分別為12.512.5mLmL或或25mL25mL，脈沖頻率一般為，脈沖頻率一般為0.1-10Hz0.1-10Hz。研究表明：對于濃縮蘋果汁、鮮蘋果汁、脫脂研究表明：對于濃縮蘋果汁、鮮蘋果汁、脫脂奶蛋液、青豆湯等不同的液體食品，在不同初奶蛋液、青豆湯等不同的液體食品，在不同初溫和不同最大溫度條件下，采用相同的高壓脈溫和

40、不同最大溫度條件下，采用相同的高壓脈沖電場處理后，貨架期不同。沖電場處理后，貨架期不同。上頁下頁返回對于對于高壓脈沖電場殺菌機理高壓脈沖電場殺菌機理有多種假說：如有多種假說：如細胞膜穿孔效應、電磁機制模型、粘彈極性細胞膜穿孔效應、電磁機制模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應、形成模型、電解產(chǎn)物效應、0 03 3效應等。效應等。 (1)(1)場的作用場的作用脈沖電場產(chǎn)生磁場，這種脈沖電場產(chǎn)生磁場，這種脈沖電場和脈沖磁脈沖電場和脈沖磁場交替作用場交替作用，使細胞膜透性增加，振蕩加劇，使細胞膜透性增加，振蕩加劇，膜強度減弱，因而膜被破壞，膜內(nèi)物質(zhì)容易膜強度減弱，因而膜被破壞，膜內(nèi)物質(zhì)容易流出，膜外物

41、質(zhì)容易滲入，細胞膜的保護作流出，膜外物質(zhì)容易滲入，細胞膜的保護作用減弱甚至消失。用減弱甚至消失。上頁下頁返回（2 2）電離作用）電離作用 電極附近物質(zhì)電離產(chǎn)生的電極附近物質(zhì)電離產(chǎn)生的陰、陽離子與膜內(nèi)陰、陽離子與膜內(nèi)生命物質(zhì)作用生命物質(zhì)作用，因而阻斷了膜內(nèi)正常生化反，因而阻斷了膜內(nèi)正常生化反應和新陳代謝過程等的進行；同時，液體介應和新陳代謝過程等的進行；同時，液體介質(zhì)電離產(chǎn)生質(zhì)電離產(chǎn)生0 03 3的強烈氧化作用，能與細胞內(nèi)的強烈氧化作用，能與細胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生一系列反應。物質(zhì)發(fā)生一系列反應。上頁下頁返回優(yōu)點：處理時間短、能耗低、傳遞快速、均優(yōu)點：處理時間短、能耗低、傳遞快速、均勻等。勻等。脈沖電場一

42、般使用的溫度是脈沖電場一般使用的溫度是45-5045-50，聲強在，聲強在30kV30kVcmcm-1-1，可有效進行食品滅酶殺菌。，可有效進行食品滅酶殺菌。上頁下頁返回振蕩磁場殺菌振蕩磁場殺菌相對靜態(tài)磁場而言，不隨時間而改變，一般相對靜態(tài)磁場而言，不隨時間而改變，一般由由恒定磁體恒定磁體產(chǎn)生。產(chǎn)生。抑制作用；促進作用；無作用。抑制作用；促進作用；無作用。因素：磁場特性、物料特性、微生物的特性因素：磁場特性、物料特性、微生物的特性 上頁下頁返回脈沖強光殺菌脈沖強光殺菌用用連續(xù)的寬帶光譜連續(xù)的寬帶光譜短而強的脈沖，抑制食品短而強的脈沖，抑制食品和包裝材料表面、透明飲料、固體表面和氣和包裝材料表面

43、、透明飲料、固體表面和氣體中的微生物。體中的微生物。脈沖強光殺菌是采用脈沖強光殺菌是采用脈沖的強烈白光閃照方脈沖的強烈白光閃照方法進行滅菌的技術(shù)法進行滅菌的技術(shù)。其最基本的結(jié)構(gòu)是。其最基本的結(jié)構(gòu)是動力動力單元單元和和惰性氣體燈單元惰性氣體燈單元，通過由動力單元向，通過由動力單元向惰性氣體燈單元提供能量，以使惰性氣體燈惰性氣體燈單元提供能量，以使惰性氣體燈發(fā)出與太陽光光譜相近，但強度更強的紫外發(fā)出與太陽光光譜相近，但強度更強的紫外線至紅外線區(qū)域光進行殺菌。線至紅外線區(qū)域光進行殺菌。 上頁下頁返回磁力殺菌磁力殺菌 日本秋田大學、秋田釀造試驗場合作，試驗日本秋田大學、秋田釀造試驗場合作，試驗交變交變

44、磁力殺菌技術(shù)磁力殺菌技術(shù)獲得成功。磁力殺菌采用獲得成功。磁力殺菌采用6 6000000的磁力強度，的磁力強度，將食品放在將食品放在N N極與極與S S極之間，極之間，經(jīng)過連續(xù)擺動，不需加熱經(jīng)過連續(xù)擺動，不需加熱，即可達到，即可達到100%100%的的殺菌效果，對食品的成分和風味無任何影響。殺菌效果，對食品的成分和風味無任何影響。感應電子殺菌感應電子殺菌 以電為能源的以電為能源的線性感應電子加速器線性感應電子加速器所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的電離輻射，導致微生物的電離輻射，導致微生物的DNADNA和細胞發(fā)生變化，和細胞發(fā)生變化，進而鈍化和殺死有害微生物。進而鈍化和殺死有害微生物。上頁下頁返回半導體光催化殺菌

45、半導體光催化殺菌半導體光催化殺菌時，當光照射到較大聚集半導體光催化殺菌時，當光照射到較大聚集體的體的TiOTiO2 2表面時，激發(fā)產(chǎn)生表面時，激發(fā)產(chǎn)生光生電子光生電子和和光生光生空穴對空穴對。由于光生電子遷移速度比光生空穴。由于光生電子遷移速度比光生空穴快得多，所以可將光生電子和光生空穴分開。快得多，所以可將光生電子和光生空穴分開。光生電子、空穴對一方面與細胞壁、細胞膜光生電子、空穴對一方面與細胞壁、細胞膜以及胞內(nèi)組分作用，以及胞內(nèi)組分作用，導致酶失活導致酶失活等，這方面等，這方面已在酵母菌細胞以及大腸桿菌細胞中得到驗已在酵母菌細胞以及大腸桿菌細胞中得到驗證；另一方面光生電子、空穴對與水或水中

46、證；另一方面光生電子、空穴對與水或水中溶解氧溶解氧發(fā)生作用形成氫氧自由基，它們與細發(fā)生作用形成氫氧自由基，它們與細胞壁、細胞膜或胞內(nèi)物質(zhì)作用，使細胞功能胞壁、細胞膜或胞內(nèi)物質(zhì)作用，使細胞功能單元失活，這方面在海拉細胞中得到驗證。單元失活，這方面在海拉細胞中得到驗證。上頁下頁返回超聲波滅菌超聲波滅菌超聲波對傳聲媒質(zhì)的相互作用，蘊藏著巨大超聲波對傳聲媒質(zhì)的相互作用，蘊藏著巨大的能量，這種能量能在極短的時間內(nèi)足以起的能量，這種能量能在極短的時間內(nèi)足以起到殺滅和破壞微生物的作用，而且能夠到殺滅和破壞微生物的作用，而且能夠?qū)κ硨κ称樊a(chǎn)生諸如均質(zhì)、催陳、裂解大分子物質(zhì)等品產(chǎn)生諸如均質(zhì)、催陳、裂解大分子物質(zhì)

47、等多種作用多種作用，具有其他物理滅菌方法難以取得，具有其他物理滅菌方法難以取得的最佳效果，從而提高品質(zhì)，保持功能成分的最佳效果，從而提高品質(zhì)，保持功能成分不受破壞。不受破壞。紫外線殺菌紫外線殺菌使物體表面的微生物細胞內(nèi)核蛋白分子構(gòu)造使物體表面的微生物細胞內(nèi)核蛋白分子構(gòu)造發(fā)生變化而引起死亡發(fā)生變化而引起死亡。目前使用紫外線裝置。目前使用紫外線裝置大多數(shù)是管壁能夠通過紫外線的大多數(shù)是管壁能夠通過紫外線的低壓汞燈低壓汞燈，多見于對水的處理。多見于對水的處理。上頁下頁返回電阻殺菌技術(shù)電阻殺菌技術(shù)電阻殺菌技術(shù)是利用電流通過食品時，電阻殺菌技術(shù)是利用電流通過食品時，食品食品中的極性分子中的極性分子在電極極

48、性的高頻變化下，不在電極極性的高頻變化下，不斷地旋轉(zhuǎn)摩擦而斷地旋轉(zhuǎn)摩擦而產(chǎn)生熱量產(chǎn)生熱量，達到殺死活菌體，達到殺死活菌體的作用。的作用。上頁下頁返回第二節(jié)第二節(jié) 空氣凈化除菌空氣凈化除菌一、空氣凈化的目的及應用一、空氣凈化的目的及應用（一）空氣中的微生物（一）空氣中的微生物（二）空氣凈化的目的及應用（二）空氣凈化的目的及應用1 1、創(chuàng)造一個衛(wèi)生的生產(chǎn)環(huán)境、創(chuàng)造一個衛(wèi)生的生產(chǎn)環(huán)境 潔凈生產(chǎn)、空氣的潔凈度潔凈生產(chǎn)、空氣的潔凈度2 2、提供大量的無菌空氣、提供大量的無菌空氣 發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵工業(yè)上頁下頁返回 空氣中常見雜菌的大小菌種菌種細胞細胞孢子孢子寬，寬，mm長，長，mm寬，寬，mm長，長，mm金黃

49、色小球菌金黃色小球菌0.51.00.51.0產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌1.01.51.01.51.02.51.02.5蠟樣芽孢桿菌蠟樣芽孢桿菌1.32.01.32.08.125.88.125.8普通變形桿菌普通變形桿菌0.51.00.51.01.03.01.03.0地衣芽孢桿菌地衣芽孢桿菌0.50.70.50.71.83.31.83.3枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌0.51.10.51.11.64.81.64.80.51.00.51.00.91.80.91.8巨大芽孢桿菌巨大芽孢桿菌0.92.10.92.12.010.02.010.00.61.20.61.20.91.70.91.7霉狀分枝桿菌霉狀分枝桿菌0.

50、61.60.61.61.613.61.613.60.81.20.81.20.81.80.81.8上頁下頁返回空氣中的微生物空氣中的微生物不同環(huán)境不同環(huán)境人體表面人體表面不同衣著、不同動作不同衣著、不同動作場所場所畜舍畜舍宿舍宿舍城市城市街道街道市區(qū)市區(qū)公園公園海洋海洋上空上空北極（北北極（北緯緯80800 0）微生物微生物 100210020000萬萬2 2萬萬5000500020020012120101上頁下頁返回空氣凈化的目的及應用空氣凈化的目的及應用潔凈度級別潔凈度級別塵粒最大允許數(shù)塵粒最大允許數(shù)/p/pcmcm-3-3微生物最大允許微生物最大允許數(shù)數(shù)0.5um0.5um5um5um浮游

51、菌浮游菌/ /個個mm-3-3沉降數(shù)沉降數(shù)/ /個個/ /皿皿100100級級350035000 05 51 11000010000級級3500035000200020001001003 3100000100000級級3500000350000020000200005005001010300000300000級級10500000105000006000060000NANA1515藥品生產(chǎn)潔凈間空氣潔凈度等級藥品生產(chǎn)潔凈間空氣潔凈度等級上頁下頁返回潔凈度潔凈度產(chǎn)業(yè)類別產(chǎn)業(yè)類別1 11010100100100010001000010000乳制品乳制品食肉加工食肉加工煉乳制品煉乳制品清酒酒類清酒酒類

52、糕餅豆腐糕餅豆腐制果面包制果面包蘑菇菌類蘑菇菌類不同食品生產(chǎn)用潔凈間的潔凈度要求不同食品生產(chǎn)用潔凈間的潔凈度要求上頁下頁返回二、空氣過濾除菌二、空氣過濾除菌過濾除菌：利用過濾介質(zhì)阻截流過空氣中的微過濾除菌：利用過濾介質(zhì)阻截流過空氣中的微生物、塵埃顆粒和其他雜質(zhì)，以達到除塵、除生物、塵埃顆粒和其他雜質(zhì)，以達到除塵、除菌等凈化目的。菌等凈化目的。特點：特點：經(jīng)濟實用、過濾效果良好；經(jīng)濟實用、過濾效果良好；可達到不同潔凈度的要求，甚至可達到無菌；可達到不同潔凈度的要求，甚至可達到無菌；有足夠的壓力和適宜的溫度。有足夠的壓力和適宜的溫度。上頁下頁返回過濾除菌機理過濾除菌機理1 1、慣性沖擊滯留效應、慣

53、性沖擊滯留效應 當空氣的流速比較大時，尤為重要，是介質(zhì)過當空氣的流速比較大時，尤為重要，是介質(zhì)過濾除菌的主要作用。濾除菌的主要作用。2 2、攔截滯留效應、攔截滯留效應上頁下頁返回 當當微粒隨氣流以一定的速度垂當當微粒隨氣流以一定的速度垂直向纖維方向運動時，空氣受阻直向纖維方向運動時，空氣受阻即改變運動方向，繞過纖維前進，即改變運動方向，繞過纖維前進，而微粒由于它的而微粒由于它的運動慣性運動慣性較大，較大，未能及時改變運動方向隨主導氣未能及時改變運動方向隨主導氣流前進，于是流前進，于是微粒直沖到纖維的微粒直沖到纖維的表面表面，由于，由于磨擦粘附磨擦粘附，微粒就滯，微粒就滯留在纖維表面上。留在纖維

54、表面上。 上頁下頁返回 當氣流速度下降到一定值時，若微粒當氣流速度下降到一定值時，若微粒 隨氣流慢慢靠近纖維時，受纖維所阻改變隨氣流慢慢靠近纖維時，受纖維所阻改變 方向，方向，繞過纖維前進繞過纖維前進，并在纖維的周邊形，并在纖維的周邊形 成一層成一層邊界滯留區(qū)邊界滯留區(qū)，滯留區(qū)的氣流流速更，滯留區(qū)的氣流流速更 慢，當與纖維表面接觸時就被捕集。慢，當與纖維表面接觸時就被捕集。 上頁下頁返回3 3、擴散效應、擴散效應布朗運動，與微粒和纖維直徑有關(guān)，并于流速布朗運動，與微粒和纖維直徑有關(guān)，并于流速成反比。成反比。4 4、重力沉降效應、重力沉降效應5 5、靜電吸附效應、靜電吸附效應上頁下頁返回空氣過濾

55、介質(zhì)空氣過濾介質(zhì) 要求具有吸附性強、阻力小、空氣流通量大、要求具有吸附性強、阻力小、空氣流通量大、 能耐干熱等。能耐干熱等。 常用的過濾介質(zhì)：棉花（未脫脂）、活性炭、常用的過濾介質(zhì)：棉花（未脫脂）、活性炭、 玻璃纖維、超細玻璃纖維、化學纖維、纖維玻璃纖維、超細玻璃纖維、化學纖維、纖維 板、濾紙等。板、濾紙等?？諝膺^濾器空氣過濾器 (P123)(P123)1 1、分類、分類2 2、典型的過濾器及其特點、典型的過濾器及其特點深層棉花（活性炭、玻璃纖維）過濾器深層棉花（活性炭、玻璃纖維）過濾器上頁下頁返回上頁下頁返回上頁下頁返回排污口排污口空氣出口圖4-9 水霧除塵裝置空氣入口過濾網(wǎng)高壓水入口上頁下

56、頁返回影響空氣過濾效率的因素影響空氣過濾效率的因素1 1、微粒形狀、大小的影響、微粒形狀、大小的影響最大穿透粒徑（最大穿透粒徑（MPPSMPPS）球形及不規(guī)則形狀球形及不規(guī)則形狀2 2、纖維尺寸和形狀的影響、纖維尺寸和形狀的影響纖維直徑小則捕集效率高，纖維斷面形狀對過纖維直徑小則捕集效率高，纖維斷面形狀對過濾效率影響不大。濾效率影響不大。3 3、空氣通過濾層速度的影響、空氣通過濾層速度的影響依過濾介質(zhì)、過濾層厚度、使用周期及空氣用依過濾介質(zhì)、過濾層厚度、使用周期及空氣用量等來定。量等來定。4 4、過濾器纖維層填充率的影響、過濾器纖維層填充率的影響上頁下頁返回 1.1.兩級分離、冷卻、加熱的空氣除菌流程兩級分離、冷卻、加熱的空氣除菌流程 上頁下頁返回上頁下頁返回2 2、冷卻空氣直接混合式空氣除菌流程、冷卻空氣直接混合式空氣除菌流程 11粗過濾器粗過濾器壓縮機壓縮機 貯罐貯罐 冷卻器冷卻器 絲網(wǎng)分離器絲網(wǎng)分離器 過濾器過濾器 上頁下頁返回3 3、高效前置過濾除菌流程、高效前置過濾除菌流程 上頁下頁返回泡沫塑料、超細纖維紙泡沫塑料、超細纖維紙 空氣的殺菌空氣的殺菌1 1、紫外線殺菌法、紫外線殺菌法波長在波長在240260nm240260nm之間，之間，253.7nm253.7nm殺