物理第05章靜電場滅菌

PEF高強度脈沖電場

用于液態(tài)食品的滅菌Pasteurization

of

Liquid

FoodWith

High-Intensity

Pulsed

Electric

Field1—

食品的滅菌與滅菌方法食品的滅菌運用各種手段殺滅食品中的有害微生物，從而保持食品的品質(zhì)并達到一定的保藏期.常用滅菌方法巴氏滅菌、阿佩爾滅菌化學(xué)藥劑滅菌、輻射滅菌等23

加熱滅菌的方法加熱使食品中腐敗菌內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固變性，導(dǎo)致細菌失活.缺點:食品受熱后，發(fā)生物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，造成其色、香、味、組織結(jié)構(gòu)的改變及營養(yǎng)價值的下降，產(chǎn)生各種褐變反應(yīng)及酸敗，維生素受破壞等.34

非加熱物理滅菌方法種類電場滅菌

磁場滅菌

光脈沖滅菌高壓滅菌

真空滅菌41

原理將液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于高強度脈沖電場中，食品中微生物的細胞膜在強電場的作用下被擊穿，產(chǎn)生不可修復(fù)的破裂或穿孔，使細胞組織受損，導(dǎo)致微生物失活.5二 電場滅菌的原理及裝置在強電場作用下，細胞膜兩表面堆積的異號電荷相互吸引，引起膜的擠壓.-+高電壓強電場當(dāng)擠壓力大于膜的彈性力時，產(chǎn)生穿孔.-

-+

+6脈沖發(fā)生器控制單元RCLE

>10kv/cm-高電壓強電場脈沖寬度頻率高壓電源+Food72

裝置高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的高壓脈沖,被加到殺菌容器的兩極板上形成

10kv/cm以上的電場.幾種滅菌容器的電場設(shè)計食品入口Co-axial

cylinders食品出口電極

電極Bushnell

et

al.

1991

US

Patent

5,048,4048食品入口Co-axialcones食品出口電極電極9幾種滅菌容器的電場設(shè)計指數(shù)衰減型-2000-4000-6000-80000100008000600040002000-10000-12000

0

51510Time

(ms)Voltage

(V)20

-606040200

Current

(A)-20-40VoltageCurrent雙極性脈沖常用脈沖電壓波形三 電場滅菌效果110-110-232

6430kv/cm35kv/cm40kv/cm脈沖數(shù)1

脈沖電場作用的劑量及效果殘菌率

對脫脂乳中大腸桿菌的滅菌實驗場10強-340kv/cm,脈沖寬度2us，50個11脈沖后，992%大腸4桿菌失8

活162

溶液pH值對滅菌效果的影響12多數(shù)微生物的最佳生長環(huán)境的pH值位于6.6~7.5之間，加入HCL或NaOH等可調(diào)節(jié)溶液的pH值，使其偏離最佳生長區(qū).微生物的細胞膜穿孔形成后，細胞周圍的介質(zhì)滲入細胞，使其體內(nèi)酸堿度平衡受到破壞，促使其失活，提高滅菌效果.脈沖數(shù)110-110-26

8

10pH6.8pH5.7殘菌率13溶液pH值對大腸桿菌滅菌效果的影響8個脈沖后，pH5.7的溶液中大腸桿0

菌的2

存活4率為pH6.8溶液的十分之一.3

適用對象幾乎所有具有流動性能的流體和半流體的非熱殺菌.¤

果汁\蔬菜汁\蛋液的非熱殺菌¤

果醬\色拉調(diào)料和其他醬類制品¤

乳制品¤

乳膏類化妝品¤

功能性食品和醫(yī)藥制品14最佳的滅菌效果的綜合考慮：¤

對象菌的種類¤

場強的大小¤

電場形狀設(shè)計¤

滅菌時間長短¤

食品的酸堿度調(diào)節(jié)等15¤

美國基于該技術(shù)的一無菌罐裝生產(chǎn)線，處理能力2000升/小時.16該技術(shù)很可能取代傳統(tǒng)的滅菌方法，給食品的滅菌工藝帶來一場變革.陳

健.

高強度脈沖電場用于液態(tài)食品的殺菌.<物理