电磁杀菌.ppt

电磁杀菌 定义 电磁杀菌可分为电杀菌和磁杀菌。电杀菌主要利用脉冲放电产生的电化学效应、热学和力学效应等杀菌,有高压脉冲电场杀菌、常规电压自发脉冲放电杀菌及静电杀菌等方法。磁杀菌主要利用强磁场作用来杀菌。 研究历史 1.世界上首先正式采用电处理方，通过脉冲电场激发电磁场对食品进行杀菌的尝试始于1973年日本的水野彰对酵母菌放电（近年来，这项技术在国内外得到很大的关注。法国、美国一些厂家已将这种技术应用于食品加工中 ）。 2.另一方面，可以采用磁处理的方式，通过脉冲磁场激发电磁场来进行杀菌。1989年，日本的吉村最教授用0.6T的恒定磁场进行了杀菌的实，Ponre等研究高强度脉冲磁场用于食品灭菌也产了良好的效果和价值。 电磁杀菌的早期研究 早期的研究是日本清酒中的酵母菌电磁杀菌的研究，酵母菌有较厚的细胞壁，细胞管内有细胞核、线粒体、微粒体、小胞体、液胞和核糖体等。 酵母菌的生长发育过程由诱导期、对数期、停止期和死灭期组成。诱导期是处在生长发育的准备期间，代谢活动很旺盛。在对数期，生长发育最旺盛，细胞成指数增殖，在对数期时由于培养基的营养迅速减少，加上代谢产物蓄积，故而到停止期时增殖缓慢。本研究用的是处于停止期的酵母菌。 早期的磁力发生装置采用直流电磁石，磁束密度由磁极间的间隙和电流的变化来决定。试管的振荡方法是利用曲轴，使齿轮电机的旋转运动变成上下运动。 1.静磁场的情况 把装有试料的试管，固定在电磁石的磁极中央，使磁束密度从1000高斯变化到16000高斯，磁力照射时间分4、8、12和24小时4种。（条件A） 2.变动磁场的时候 （1） 将装有试料的试管在电磁石的磁极中央上下振荡，使磁束密度从5000高斯变化到7000高斯，磁力照射时间为4、8、12和24小时4种。(条件B) （2）将涂在玻璃上的非晶体薄膜磁性体，放入试管中，并进行上下振荡。(条件C) （3）将非晶体薄膜贴在试管上，并上下震荡。（条件D） （4）将非晶体薄膜贴在磁极上，试管进行上下震荡。(条件E) （5）将非晶体薄膜分别贴在磁极和试管上，试管进行上下振荡。(条件F) 条件C生存率的原因有:①由于非晶体薄膜的移动，对酵母菌产生了搅拌作用，②电流作用 电磁杀菌的技术特点 （1）对食品杀菌的处理时间为几秒即可达到商业无菌的要求。 （2）在常温、常压下进行，对食品的损害小，处理后食品的营养成分、物理性质、化学性质改变很小，风味、滋味无感觉出来的差异。 （3）由于电磁场的穿透力极强，可以对食品轻松穿透，因而它的适用范围极广。 （4）由于它的非热特性，所以可以广泛地应用于热敏性物质。 （5）由于它利用的是电能，低能耗，低污染，符合目前能源利用的趋势。 电磁杀菌技术的原理 1.电磁场的杀菌机理主要表现在2个方面： （1）场的作用 ①生物体内的大多数分子、原子是具有极性(等效电偶极子)和磁性 (分子电流模型)，因此外加电磁场必然会对生物产生影响或作用。 ②在外加电磁场的作用下，电偶极子和分子电流沿电磁场的方向取向。 ③在静电磁场 中，只是建立一个新的终极状态;但在时变电磁场中，电偶极子和分子电流会随着电磁场的变化而振动。 ④细胞体在电磁场中有异常表现，典型的表现是对电磁波的应答现象。这种生物应答现象发生在远离平衡状态，生物体对满足一定条件的电磁场的响应是非线性的，并表现出频率特异性和功率特异性。 ⑤细胞是最基本的生命单元在细胞中细胞膜是研究得最多的部分。 ⑥电穿孔现象。每个细胞膜内外都有一定的电位差，在外加电场的作用下，膜内外的电位差会增大，通透性会增加，细胞发生渗透，继续适度处理，当电磁场达到一定值(EE0，HH0)时，细胞膜就发生不可修复的破裂这种现象称为电穿孔。 ⑦由于电磁场是变化的，在极短的时间内，电磁场的频率、强度都会发生极大的变化，在细胞膜上产生振荡效应。不可逆的电穿孔和激烈的振荡效应能使细胞膜破裂，这种破裂导致细胞结构紊乱，从而达到杀死细胞的目的，进而杀死细菌。 （2）电离作用 ①在外加电磁场的作用下，食品空间中的带电粒子将产生高速运动，撞击食品分子，使食品分子分解，产生阴、阳离子，同时，电解质电解出阴、阳离子。 ②这些阴、阳离子在强电