高強(qiáng)度脈沖電場用于液態(tài)食品的滅菌.ppt

1,高強(qiáng)度脈沖電場 用于液態(tài)食品的滅菌,2,1 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.,一 食品的滅菌與滅菌方法,2 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,3,3 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.,4,4 非加熱物理滅菌方法,種類,5,將液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于高強(qiáng)度脈沖電場中，食品中微生物的細(xì)胞膜在強(qiáng)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(xì)胞組織受損，導(dǎo)致微生物失活.,1 原理,二 電場滅菌的原理及裝置,6,在強(qiáng)電場作用下，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,當(dāng)擠壓力大于膜的彈性力時(shí)，產(chǎn)生穿孔.,7,脈沖發(fā)生器 控制單元,RCL,E 10 kV/cm,+,-,高電壓,強(qiáng)電場,脈沖寬度頻率,高壓 電源,Food,2 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10 kV/cm以上的電場.,8,Co-axial cylinders,Bushnell et al. 1991 US Patent 5,048,404,幾種滅菌容器的電場設(shè)計(jì),食品入口,食品出口,電極,電極,9,Co-axial cones,食品入口,食品出口,電極,電極,幾種滅菌容器的電場設(shè)計(jì),指數(shù)衰減型,雙極性脈沖,常用脈沖電壓波形,11,1 脈沖電場作用的劑量及效果,三 電場滅菌效果,場強(qiáng)40 kV/cm,脈沖寬度2 us，50個(gè)脈沖后，99%大腸桿菌失活,12,2 溶液pH值對(duì)滅菌效果的影響,多數(shù)微生物的最佳生長環(huán)境的pH值位于6.67.5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(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.,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的溶液中大腸桿菌的存活率為pH6.8溶液的十分之一.,14,幾乎所有具有流動(dòng)性能的流體和半流體的非熱殺菌.,3 適用對(duì)象, 果汁蔬菜汁蛋液的非熱殺菌 果醬色拉調(diào)料和其它醬類制品 乳制品 乳膏類化妝品 功能性食品和醫(yī)藥制品,15,最佳的滅菌效果的綜合考慮：, 對(duì)象菌的種類 場強(qiáng)的大小 電場形狀設(shè)計(jì) 滅菌時(shí)間長短 食品的酸堿度調(diào)節(jié)等,16, 美國基于該技術(shù)的一無菌罐裝生產(chǎn)線，處理能力 2 000 l/h.,該技術(shù)很可能取代傳統(tǒng)的滅菌方法，給食品的