食品高压脉冲电场杀菌技术
高压脉冲电场在食品加工中的应用

高压脉冲电场在食品加工中的应用随着科技的不断进步,高压脉冲电场作为一种新型的食品加工技术,正在逐渐受到食品工业的和应用。
本文将探讨高压脉冲电场在食品加工中的原理、特点及其应用,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
高压脉冲电场是一种通过瞬间施加高电压脉冲来处理食品的方法,其主要原理是利用强电场作用产生一系列物理和化学效应,实现对食品的加工、杀菌、处理和检测等。
高压脉冲电场的特点主要表现在以下几个方面:非热效应:高压脉冲电场在处理食品时,不会产生明显的热量,因此对食品的色、香、味等感官品质的保持具有积极作用。
高效性:高压脉冲电场能够快速地穿透食品物料,实现对食品的高效处理。
例如,在杀菌过程中,高压脉冲电场能够大幅缩短处理时间,提高生产效率。
环保性:由于高压脉冲电场在处理过程中不使用化学试剂,因此对环境无污染,具有较好的环保性。
安全性:高压脉冲电场在封闭环境中进行,能够有效避免对人体造成伤害的风险。
食品杀菌:高压脉冲电场在食品杀菌方面具有显著的效果。
通过破坏微生物的细胞膜,高压脉冲电场可以有效杀灭食品中的细菌、病毒等致病微生物,达到杀菌的目的。
同时,由于其对细胞膜的破坏作用,还能够有效抑制微生物的复活和繁殖,延长食品的保质期。
食品处理:高压脉冲电场在食品处理方面也表现出良好的应用前景。
例如,在果蔬汁加工过程中,高压脉冲电场可以显著提高榨汁效率,降低能源消耗。
在肉类加工中,高压脉冲电场能够改善肉质的嫩度、风味和营养价值。
食品检测:高压脉冲电场在食品检测方面具有一定的应用价值。
例如,通过检测食品中微生物产生的微小电流,可以快速检测出食品中的细菌总数和大肠杆菌等微生物污染情况。
高压脉冲电场还可以用于食品成分、品质和保质期等方面的检测。
高压脉冲电场作为一种新型的食品加工技术,具有广泛的应用前景。
通过深入研究和探索,相信未来高压脉冲电场在食品加工中的应用将会越来越广泛,为食品工业的发展和人类健康做出更大的贡献。
高压脉冲灭菌技术在食品加工中的应用

高压脉冲灭菌技术在食品加工中的应用一、引言随着人们健康意识的提高和食品安全问题的日益凸显,高压脉冲灭菌技术作为一种新型的食品杀菌技术逐渐走进人们的生活并备受关注。
高压脉冲灭菌技术具有能有效杀灭微生物、能保持食品营养成分、能延长食品保质期等优点,在食品行业中拥有广泛应用前景。
二、高压脉冲灭菌技术原理及特点高压脉冲灭菌技术是一种采用高压脉冲电场对食品中微生物进行灭活的技术。
简单说,就是将食品置于高压脉冲电场下,瞬间爆发的电场将菌体内的细胞壁和细胞膜破坏,从而达到灭菌的目的。
高压脉冲灭菌技术具有以下特点:1.温和:高压脉冲灭菌技术在杀菌过程中不需要加热,避免了热敏性营养成分的流失,并且能够达到确保食品品质的目的;2.高效:高压脉冲灭菌技术能够在短时间内有效杀灭细菌,使产品的微生物负荷迅速降低;3.无污染:高压脉冲灭菌技术无需添加任何化学品,不会留下任何污染物;4.环保:高压脉冲灭菌技术不会对环境产生污染。
三、高压脉冲灭菌技术在食品加工中的应用1.果蔬汁果蔬汁是一种营养丰富的饮品,但其生产过程中往往会受到微生物的污染。
高压脉冲灭菌技术可以杀灭果蔬汁中的各种微生物,避免其在生产和储存过程中出现异味和受冷冻、加热、臭氧等方式杀灭细菌带来的可能负面影响。
同时,高压脉冲灭菌技术不会对果蔬汁的品质造成影响。
2.肉制品肉制品是一种易于受到微生物污染的食品。
在生产过程中,不仅要从原料入手,保证生产环节的卫生,还要采用合适的灭菌方法对其进行处理。
高压脉冲灭菌技术对肉制品质保、安全等问题都提供了具有实际意义的方案,在保护食品品质,营养成分的有效保留、同时提高肉制品的保质期等方面也有不俗的表现。
3.腌制食品由于腌制加工的原因,许多腌制类食品在生产和储存过程中都会存在微生物繁殖的问题。
高压脉冲灭菌技术作为一种高效、无化学残留、不影响产品品质的处理技术,已经被广泛应用在酱类调料、零食等腌制食品的处理上。
四、高压脉冲灭菌技术存在的问题及展望高压脉冲灭菌技术是一种非加热杀菌技术,能够保留食品中的营养成分,同时能够有效杀灭微生物,给食品加工行业提供了更多的选择。
高压脉冲电场杀菌

上个世纪 60 年代,Sale 和 Hamilton 等学者率先 对 PEF 灭菌技术进行了研究,并通过实验证明了 PEF 的非热效应。
80 年代以后,Hulsheger、Zimmermann 等学者对 PEF灭菌机理做了进一步探讨,并研制出了小型试 验设备。
90 年代后,华盛顿州立大学研制出了较为成熟的 设备,并获得了专利。Zimmermann 等人还对指 数衰减脉冲波、振荡脉冲波和矩形脉冲波的灭菌 效果做了对比研究,发现矩形脉冲波的作用效果 最好。
李迎秋等研究了高压脉冲电场对大豆 分离蛋白功能性质的影响。结果表明 随着脉冲强度和脉冲处理时间的延长 ,大豆分离蛋白的溶解度、乳化性、 起泡性及疏水性都增加。高压脉冲电 场使大豆分离蛋白疏水性和巯基含量 发生了改变,说明高压脉冲电场对大 豆分离蛋白的疏水相互作用和二硫键 有一定的影响。
张鹰等用脉冲电场处理脱脂牛乳,结果 使游离氨基酸含量增加而乳糖含量没有
高压脉冲电场保鲜技术主要是利用强电场进行杀菌,它可以 克服加热杀菌方法引起的蛋白质变性和维生素破坏,因而较 好地保证食品原有的营养成分和原有的风味实验已证明高压
脉冲电场对液体食品中的酵母、各类革兰氏阴性菌、革兰氏 阳性菌细菌袍子等菌类有明显的抑制作用,同时,处理没有对 食品的感官质量造成任何影响,而且处理过程温升小,耗能 低, 以近几年来对高压脉冲电场技术在液体食品杀菌保鲜的 研究进展较快,具有较好的工业前景,正向商业化发展
高压脉冲电场技术

高压脉冲电场技术高压脉冲电场技术是一种致力于改善传统食品加工技术的新兴技术。
它通过瞬间加大电场强度使食品被暂时性地电离,从而达到杀菌的目的。
这个技术主要用在食品加工行业,被广泛应用于生产果蔬汁、纳米乳化剂、大豆乳、海鲜和肉类等各种食品。
高压脉冲电场技术相对于传统的热处理技术,具有许多优点。
它能够有效地杀死微生物,同时又不会对营养成分产生影响,且不会产生任何化学残留物。
同时,这个技术的加工温度非常低,不会影响食品的风味和口感,从而保持食品的原汁原味。
在这个技术中,食品先被放在脉冲电场极板之间,然后用高压脉冲电场进行处理。
电场强度可以根据不同的食品种类而进行调整,从而达到最佳的杀菌效果。
杀菌的机理是电场的作用让细胞膜电压发生变化,使其失去完整性从而杀死细菌。
与传统的热处理技术不同,高压脉冲电场技术不需要使用任何化学剂或者其他杀菌方法来达到杀菌的目的。
因此,这种技术非常适合用于生产新型食品和有机食品。
这种技术使得杀菌效果更高,同时也更加快捷、节约能源。
目前,全球许多著名的食品加工企业都已经开始采用高压脉冲电场技术,从而提高其生产效率和产品质量。
这种技术还可以用于其他领域,例如储存、加工和消毒等等。
虽然高压脉冲电场技术在食品加工行业中具有广泛应用前景,但是目前还面临一些挑战。
例如,技术的成本相对较高,需要进行大量的研发和工程设计。
此外,还需要考虑到食品加工中的新兴问题,例如如何使用这个技术产生的高压脉冲电场保证食品的安全性。
总的来说,高压脉冲电场技术是一个相对新兴的技术。
它可以有效地杀菌,而且不会对营养成分产生任何影响,同时还能保持食品的原汁原味。
这个技术还具有很多潜力,可以用来生产新型食品和有机食品等等,为食品加工行业带来更大的创新和发展。
食品工程中利用脉冲电场技术控制食品微生物污染的研究进展

食品工程中利用脉冲电场技术控制食品微生物污染的研究进展随着全球食品供应链的不断延长和人们对食品安全的关注度不断提高,食品工程领域对于控制食品微生物污染的研究变得尤为重要。
其中,脉冲电场技术作为一种新型的食品处理方法,展现出了巨大的潜力。
本文将就食品工程中利用脉冲电场技术控制食品微生物污染的研究进展进行探讨。
脉冲电场技术是一种在食品加工中运用高电压脉冲对食品进行处理的方法。
这种方法通过瞬时电场的作用,使微生物受到击穿而失去活性,从而达到控制微生物污染的目的。
与传统的热处理和化学处理相比,脉冲电场技术具有许多独特的优势。
首先,脉冲电场技术可以在食品处理中实现非热杀菌。
传统的热处理方法通常需要高温进行,这会使食品的质感和营养价值受到破坏。
而脉冲电场技术可以在温度较低的情况下进行杀菌,有效避免了食品品质的损失。
其次,脉冲电场技术可以在食品处理中实现无化学添加。
化学处理方法往往需要加入化学物质,这不仅增加了食品的成本,还可能引起对人体健康的潜在风险。
而脉冲电场技术不需要任何化学物质的加入,对食品本身没有任何副作用。
此外,脉冲电场技术还具有处理速度快、能耗低、操作简便等优点。
这些优势使得脉冲电场技术在食品工程中得以广泛应用。
在食品工程中,脉冲电场技术主要应用于鲜果蔬、肉类和乳制品等易受微生物污染的食品中。
在鲜果蔬的处理中,脉冲电场技术可以有效杀灭其中的细菌、霉菌和酵母菌,延长其保鲜期,并且无需使用化学防腐剂。
在肉类的处理中,脉冲电场技术可以消灭肉类中的病原菌,减少食品安全风险。
在乳制品的处理中,脉冲电场技术可以杀灭其中的致病菌和腐败菌,延长其储存期限。
尽管脉冲电场技术在控制食品微生物污染方面取得了许多成功,但仍然存在一些挑战需要克服。
首先,脉冲电场技术的商业化应用还面临一定的技术难题。
特别是在大规模食品加工中,如何实现高效、连续的脉冲电场处理仍然需要进一步的研究。
其次,不同食品的性质和微生物的抗性可能会对脉冲电场技术的效果产生影响,需要进一步研究和改进。
高压脉冲电场杀菌

尽管高压脉冲电场杀菌技术在 食品工业中具有广泛的应用前 景,但也面临着一些挑战和问 题
首先,高压脉冲电场杀菌技术 的设备成本较高,且操作和维 护具有一定的复杂性,这可能 会限制其在中小型食品企业中 的应用。因此,需要进一步降 低设备成本和操作难度,以促 进该技术的广泛应用
其次,虽然高压脉冲电场杀菌 技术对食品的营养成分和活性 物质损伤较小,但仍然存在一 定的损失。因此,需要进一步 研究和优化参数设置,以减少 对食品营养成分和活性物质的 损失
除了直接对食品进行杀菌外,高压脉冲电场还可以与其他处理方法相 结合,如化学处理、物理处理等,以达到更好的杀菌效果。例如,将 高压脉冲电场与臭氧结合使用,能够显著提高杀菌效果,同时减少臭 氧的使用量
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Hale Waihona Puke 4结论结论
高压脉冲电场杀菌作为一种新 型的非热杀菌方法,具有操作 简单、对食品营养成分和活性 物质损伤小等优点,因此在食 品工业中得到了广泛应用。在 未来的研究中,需要进一步探 讨高压脉冲电场杀菌的机理和 最佳参数组合,以实现更高效 的杀菌和更好的食品品质保留。 ## 高压脉冲电场杀菌的挑战 与前景
高压脉冲电场杀菌的效果受到多个因素的影响 ,如电场强度、脉冲宽度、脉冲重复率、脉冲 形状、电极配置等。其中,电场强度是最重要 的因素之一,它直接决定了杀菌效果的好坏。 一般来说,电场强度越高,杀菌效果越好,但 同时也可能导致食品中营养成分和活性物质的 损失增加。因此,在选择电场强度时需要综合 考虑杀菌效果和食品的营养价值
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高压脉冲电场杀菌
高压脉冲电场(PEF)是一种新型的非热杀菌方法,因其 具有对食品营养成分和活性物质损伤小、操作简单等优
点,在食品工业中得到了广泛应用
脉冲电场杀菌应用

脉冲电场杀菌简介
脉冲电场杀菌是一种利用高压脉冲电场对微生物进行杀菌的技术,也称为电场灭菌技术。
该技术的原理是利用高压脉冲电场产生的电场能量,使微生物细胞膜受到损伤,导致细胞死亡。
脉冲电场杀菌技术具有以下优点:
1.杀菌效果好:脉冲电场能够对微生物进行全面、快速的杀灭,能够有效地杀灭细菌、真菌、病毒等微生物。
2.杀菌速度快:脉冲电场杀菌的速度非常快,一般只需要几秒钟到几分钟的时间就能够完成杀菌过程。
3.对物品无损伤:脉冲电场杀菌过程中,电场能量只会作用于微生物细胞膜,不会对物品的物理性质产生影响。
4.无化学残留物:脉冲电场杀菌过程中,不使用任何化学杀菌剂,不会产生任何化学残留物,对环境和人体健康无害。
脉冲电场杀菌技术在食品、药品、医疗器械等领域都有广泛的应用。
例如:
1.食品加工:脉冲电场杀菌技术可以用于水果、蔬菜、奶制品等食品的杀菌处理,以延长其保质期。
2.药品生产:脉冲电场杀菌技术可以用于药品的杀菌处理,以确保药品的纯度和稳定性。
3.医疗器械:脉冲电场杀菌技术可以用于医用器械、手术器械等的杀菌处理,以确保器械的安全性。
4.水处理:脉冲电场杀菌技术可以用于水处理,以杀灭水中的细菌、病毒等微生物,保证水质安全。
总之,脉冲电场杀菌技术是一种非常有效的杀菌技术,具有广泛的应用前景。
高压电脉冲杀菌技术

高压电脉冲杀菌技术
高压电脉冲杀菌技术是一种利用高压电脉冲的能量瞬间释放,对杀菌物体进行全面、快速、高效的杀菌方法。
其原理是利用电场和高压脉冲电流共同作用,瞬间形成高压与高温,造成细菌细胞膜破裂、细胞内部结构破坏,从而达到杀菌的效果。
高压电脉冲杀菌技术具有以下特点:
1. 高效杀菌:瞬间释放的高压电脉冲能量可以迅速破坏细菌细胞,有效杀灭细菌和其他微生物。
2. 快速处理:处理时间短,通常只需要几微秒到几毫秒即可完成杀菌过程,不需要长时间的处理过程。
3. 无化学残留:相比传统的杀菌方法,高压电脉冲杀菌技术不需要使用化学物质,避免了化学残留物对食品和环境的污染。
4. 不改变物质性质:在正确操作下,高压电脉冲杀菌技术可以保持被处理物质的风味、营养价值和质地。
5. 广泛应用:高压电脉冲杀菌技术可以应用于食品工业、饮料工业、药品工业、水处理等领域,对杀菌要求较高的产品具有较好的应用前景。
需要注意的是,高压电脉冲杀菌技术在应用中还存在一些技术难题,如处理规模化、设备成本和能耗等方面的挑战。
因此,目前在商业应用上还相对较少,但其在杀菌领域的潜力和前景备受期待。
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食品高压脉冲电场杀菌技术Non-thermal sterilization technology high voltage pulsed electric fields (HVPEF)and its applications in food industry何进武黄惠华HE Jin-wu HUANG Hui-hua(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong510640,China)摘要:介绍了高压脉冲电场杀菌的原理、设备装置、影响因素和杀菌效果。
该技术离大规模商业化还有一定距离,需要科技工作者进一步研究。
关键词:高压脉冲电场;杀菌;影响因素;应用;效果Abstract:It takes short time,needs less energy and can keep the food nutrition and flavor at the most extent.The mechanisms,equipment, influencing factors and applications of HVPEF in food industry are reviewed in this paper.Keywords:HVPEF;Sterilization;Influencing factors;Application;Effect 非热杀菌是一种当代崭新的食品加工技术,其杀菌条件易于控制,外界环境影响较小。
由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低,既有利于保持食品功能成分的生理活性,又有利于保持色、香、味及营养成分。
在众多非热杀菌技术中,高压脉冲电场杀菌以其良好的应用特性而被国内外学者广泛研究,成为当前最有前途实现工业化应用的杀菌方法之一。
高压脉冲电场食品杀菌技术是一种非热杀菌技术。
和传统的食品热杀菌技术相比,它具有杀菌时间短、能耗低、能有效保存食品营养成分和天然色、香、味的特征等特点[1~5],是当前食品非热杀菌技术研究的热点。
————————————作者简介:何进武(1983-),男,华南理工大学轻工与食品学院在读研究生。
E-mail:hejinwu2005@收稿日期:2007-02-111高压脉冲电场杀菌机理应用高压脉冲电场使液体介质中的微生物失活已有广泛研究。
经过近40年的探讨,主要形成了几种代表性的观点:(1)跨电膜理论Hamilton和Sale[6]认为当一个外部电场加到细胞两端时,就会产生跨膜电位。
对半径r处于均匀场强E中的球形来说,其沿电场方向的跨膜电位,可由式(1)得出:U(t)=1.5rE(1)式中:U──沿电场方向的跨膜电位,t;r——细胞半径,μm;E——电场强度,kV/mm,当跨膜电位达到1V时,细胞膜便失去功能。
(2)介电破坏理论根据该理论,Zimmermann[7,8]认为可将细胞膜视为电容,在高压电脉冲作用下,膜两侧电位差进一步变大,由于电荷相反,它们相互吸引形成挤压力,当跨膜电位达到1V,挤压力大于膜的恢复力时,膜就会破裂。
(3)电穿孔理论Tsong从液态镶嵌模型出发认为,高压电脉冲会改变脂肪的分子结构和增大部分蛋白质通道的开度,使细胞膜失去半渗透性质,细胞膨胀而死[3,9,10]。
(4)空穴理论液体食品流经高压脉冲电场,当主间隙放电时,产生强大的脉冲电流,它将使液体气化成温度高达数万度以上的等离子体,形成高压通路。
或多或少产生的一些气体,形成极薄“气套”包围着火化,压力由薄薄的气套传递给液体,产生高速绝热膨胀而形成强大的超声液压冲击波。
放电终了瞬间,气套处形成空穴,由于压力突然减少,液体又以超声速回填空穴,形成第二个超声回填空穴冲击波。
正是由于这种高压脉冲能量直接转换成的冲压式机械能,引起液体食品中微生物细胞内部的强烈振动和细胞膜破裂等现象,从而产生杀菌效应[11]。
归纳起来,这些机理认为电场对微生物的作用主要表现在场的作用和电离作用2个方面,通过以上2种作用共同进行杀死菌体。
对于高压脉冲电场杀死菌体的作用,国内外许多学者还提出多种其它的机制模型:如电磁机制模型、类脂物阻塞模型等,但是这些机制需要进一步通过试验得到验证[12]。
2杀菌装置高压脉冲电场杀菌装置的基本结构见图1[13],它主要由脉冲发生器、处理室和高压脉冲电场杀菌装置控制系统组成。
图1高压脉冲电场食品杀菌装置液体食品通过变量泵调节流量进入处理室,处理室里装有电极,电极间加上高压,将产生强电场,利用这个强电场对流经处理室的液体食品进行杀菌。
2.1高压脉冲发生器高压脉冲发生器是高压脉冲电场杀菌装置的,核心部分。
高压脉冲发生器用来产生l0kV以上的脉冲,该高压脉冲被加到处理室电极的两极板上,在处理室内产生l0kV/cm以上的强电场。
脉冲可采用方波、指数、交变等3种形式,目前常用的是指数脉冲,它由电阻-电容组成的电路产生,结构比较简单,价格比较便宜,适合于工业化应用。
这种脉冲发生器由高压直流电源向电容充电,电容器上的电能在高速电子开关的闭合瞬间向处理室释放,从而形成指数脉冲。
因此,大功率充电电源和高速电子开关是高压脉冲发生器设计的关键[14]。
2.2处理室处理室与高压脉冲发生器相连接,它的主要作用是将高压脉冲电场传递给流经此室的液体食品,以达到杀菌的目的。
处理室可分为静态分批式和连续式两种。
静态分批式处理室规模小、考虑影响因素较少,不适于大规模工业化应用。
为此,人们设计了各种连续式处理室,处理室内装有电极和冷却装置。
处理室的电极主要有平行盘式、柱-柱式、柱-盘式、同心轴式等等。
在许多实验中经常采用平行盘式和同心轴[14,15]。
目前所设计的处理室,绝大部分只能在实验室使用,远未达到工业应用的程度。
有很多问题需要解决,如处理室液体食品流过的截面面积过小,还无法找出最容易出现火花放电的危险点以及处理室内电场均匀分布等问题[14]。
2.3高压脉冲电场杀菌装置控制系统高压脉冲电场食品杀菌装置控制系统实现以下功能:控制泵的开启与关断;产生原始矩形脉冲信号;实时监测与调节杀菌工作电压,并在杀菌电压异常时快速中断冲电源供应;输出以下4个信号:泵的开关量控制信号;脉宽值;脉间值;脉冲电压值;在线调节脉冲电源参数即脉宽、脉间及脉冲电压值[13]。
3影响高压脉冲电场杀菌效果的因素3.1脉冲电场参数的影响(1)电场强度电场强度在各因素中对杀菌效果影响最明显,增加电场强度、对象菌的存活率明显下降[16,17]。
实验表明:电场强度从5kV/cm增至25kV/cm,杀菌对数曲线斜率增加1倍。
介质电导率提高,脉冲频率上升,脉冲宽度下降,若脉冲数目不变,杀菌效果将下降[12]。
(2)脉冲数脉冲数增加杀菌效果明显提高。
Kui Zhong等人研究发现,随着电场强度的提高和脉冲数的增加,山葵过氧化物酶的活性下降。
经过25kV/cm,207个脉冲和22kV/cm,1214个脉冲的处理,山葵过氧化物酶的相对活性分别下降16.7%,34.7%[18]。
(3)脉冲形状脉冲的形状通常使用方形波,指数衰减波和交变,其中方形波效果最好,指数次之,交变处理系统最差[9,15,16]。
(4)处理时间杀菌时间是各次放电释放脉冲时间的总和。
随着杀菌时间的延长,对象菌存活率开始急剧下降,然后逐渐平缓,最后增加杀菌时间亦无多大作用[2,12]。
(5)电流大小关于电流的影响,所见报道不多,但据D.R.Sepulveda等人的研究发现,当其它参数保持不变的情况下,在所研究德范围内,电流和吸收的总电能的大小对杀菌效率几乎没有影响[19]。
这是一个新的发现,值得进一步研究。
3.2微生物特征的影响包括微生物种类、生长条件及生长时期。
不同的微生物具有不同抗脉冲电场的能力。
微生物在对数期的抗脉冲电场的能力最小,在设计杀菌模刑时应考虑在对数生长期。
生长条件也影响杀菌效果,这些条件包括温度、生长培养基的成分、氧的浓度、恢复期的条件(接种时期、恢复培养基的成分、恢复期的温度等)[20]。
3.2.1微生物的种类微生物的种类对高压脉冲电场的杀菌效果有重要影响,一般说来,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抵抗力大于酵母,而细菌和霉菌的饱子的抵抗力大于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和酵母。
微生物的大小和形状也影响杀菌效果,小的微生物抵抗力较大[20]。
但D.Garcı´a等人研究比较了在相同状况下高压脉冲电场对四4种革兰氏阳性菌和四种革兰氏阴性菌的杀灭作用效果。
发现微生物本身的特征如细胞大小,形状和细胞膜的类型并没有对高压脉冲电场作用产生预期的影响[21]。
3.2.2微生物的浓度 C.Ferrer等人在对高压脉冲电场杀菌的柑桔和胡萝卜汁混合饮料研究时发现:在低的电场强度和胡萝卜汁含量为零时,原料中最初的污染物水平是影响处理后残菌量的最重要参数[22]。
研究发现,对菌数高的样品与菌数低的样品加以同样强度、同样时间的脉冲,前者菌数下降的对数值比后者要多得多[14]。
但也存在相反的情况,如G.Donsi等人在带平行板电极的处理室用高压脉冲电场处理从固体或液体中接种来的啤酒酵母时发现:当最初的啤酒酵母的浓度在103~108CFU/mL时,高压脉冲电场的致死作用会随着初始酵母浓度的降低而增强[23]。
3.2.3生长条件Takayuki Ohshima等人用高压脉冲电场处理不同温度培养的Escherichia coli时,发现培养温度对其高压脉冲电场致死率又重要影响,且在其最佳的培养温度37℃生命力最强[24]。
3.3介质条件和食品本身特性的影响3.3.1处理介质的pH D.Garcıa等人研究发现对高压脉冲电场作用影响最大的因素是处理时介质的pH。
实验结果显示:L.monocytogenes在pH为7.0时具有最小的高压脉冲电场致死率,而在pH为4.0时达到最大[21]。
N.Gomez等人研究也发现乳酸菌和李斯特菌在高电场强度和低pH介质中更容易致死。
例如,乳酸菌在pH分别为3.5,5.0,6.5,7.0介质中处理400μS,致死数量级分别为5.0,2.8,2.6,1.1。
电场强度增加,乳酸菌的致死率也相应提高,特别是在较低的pH时,这种提高更显著。
pH是影响高压脉冲电场作用的一个重要因素,其他的革兰氏阳性菌如L.plantarum在中性介质中比在酸性介质有更强的抗高压脉冲电场作用[17,25]。
3.3.2处理时的温度Nikolai I.Lebovka等研究发现高压脉冲电场对微生物的杀灭时间随着处理温度提高和电场强度的增加而显著的减少。
高压脉冲电场处理时,物料内在的温度而使物料组织软化。