物理第05章靜電場(chǎng)滅菌

PEF高強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)

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(yùn)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(dá)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(xì)菌失活.缺點(diǎn):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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(chǎng)滅菌

磁場(chǎng)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(qiáng)度脈沖電場(chǎng)中，食品中微生物的細(xì)胞膜在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下被擊穿，產(chǎn)生不可修復(fù)的破裂或穿孔，使細(xì)胞組織受損，導(dǎo)致微生物失活.5二 電場(chǎng)滅菌的原理及裝置在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，細(xì)胞膜兩表面堆積的異號(hào)電荷相互吸引，引起膜的擠壓.-+高電壓強(qiáng)電場(chǎng)當(dāng)擠壓力大于膜的彈性力時(shí)，產(chǎn)生穿孔.-

-+

+6脈沖發(fā)生器控制單元RCLE

>10kv/cm-高電壓強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng).幾種滅菌容器的電場(chǎng)設(shè)計(jì)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(chǎng)設(shè)計(jì)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(chǎng)滅菌效果110-110-232

6430kv/cm35kv/cm40kv/cm脈沖數(shù)1

脈沖電場(chǎng)作用的劑量及效果殘菌率

對(duì)脫脂乳中大腸桿菌的滅菌實(shí)驗(yàn)場(chǎng)10強(qiáng)-340kv/cm,脈沖寬度2us，50個(gè)11脈沖后，992%大腸4桿菌失8

活162

溶液pH值對(duì)滅菌效果的影響12多數(shù)微生物的最佳生長(zhǎng)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(zhǎng)區(qū).微生物的細(xì)胞膜穿孔形成后，細(xì)胞周圍的介質(zhì)滲入細(xì)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(duì)大腸桿菌滅菌效果的影響8個(gè)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(duì)象幾乎所有具有流動(dòng)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(duì)象菌的種類¤

場(chǎng)強(qiáng)的大小¤

電場(chǎng)形狀設(shè)計(jì)¤

滅菌時(shí)間長(zhǎng)短¤

食品的酸堿度調(diào)節(jié)等15¤

美國(guó)基于該技術(shù)的一無菌罐裝生產(chǎn)線，處理能力2000升/小時(shí).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(chǎng)變革.陳

健.

高強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)用于液態(tài)食品的殺菌.<物理