雷丁大学科研大突破 微波也能杀虫?

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利用微波灭杀收获后甘蔗病菌的装置

利用微波灭杀收获后甘蔗病菌的装置

利用微波灭杀收获后甘蔗病菌的装置近年来,甘蔗种植业面临着严峻的挑战,其中甘蔗病菌的问题日益凸显。

目前,传统的病菌防治方法包括化学药剂、生物防治、病害控制等方法,但这些方法在一定程度上造成了环境污染,同时也存在着一定的副作用。

因此,研究一种新的、高效、环保的甘蔗病菌防治装置势在必行。

为此,利用微波灭杀技术研制出一种可行的甘蔗病菌防治装置,即利用微波加热来杀灭甘蔗病菌。

该装置主要包括微波发射系统、微波反射系统、隔射装置和控制系统四个部分。

首先,微波发射系统主要利用微波产生器产生高频微波,并通过一定的传输线引导到微波反射系统中,并且微波的频率、功率和波长等参数可以根据不同的作业需求进行调节和控制。

其次,利用微波反射系统将微波进行反射,使其能够达到散热部分,并进一步加热传导区域,以达到杀灭甘蔗病菌的效果。

此外,隔射装置则是为了确保微波加热不会对作业人员及周围环境带来负面影响,保证安全性。

最后,控制系统则根据设定参数自动对微波发射、反射系统和隔离系统进行控制和调节,保证装置的稳定性和可靠性。

利用微波灭菌技术对甘蔗病菌进行灭杀的原理是微波照射到甘蔗,能够使其内部分子水平振动,产生热能。

根据甘蔗内部含水量不同,加热的速率、时间和温度等参数也会有所差异。

由于甘蔗病菌比甘蔗本身含水量更低,所以在微波加热的过程中,甘蔗病菌能够更快地升温,以至于被灭菌,从而达到防治甘蔗病菌的目的。

此外,利用微波灭菌技术还有显著优势。

一方面,微波是一种非常高效、有效但环保的灭菌方法,不会对土壤、空气、植物生长等方面造成污染,可以大幅度提高甘蔗的生产效益。

另一方面,这种方法的效果也更加持久,可以防止病原菌在未来的生长发展中再次感染甘蔗。

在实际应用中,这种甘蔗病菌防治装置可以通过移动式平台实现田间作业。

将装置移动到田间,按照预割区域进行加热处理,甘蔗病菌很快被灭杀。

由于其高效、持久、环保等优点,利用微波灭杀技术对甘蔗病菌进行防治可以大幅度提高农作物的产量和质量,同时也为提高甘蔗种植业的效益提供了新的思路。

微波杀灭档案害虫的利与弊

微波杀灭档案害虫的利与弊

65交流微波杀灭档案害虫的利与弊文/荆秀昆最近一段时间,经常有一些档案界同行来电或通过其他渠道询问,在国家档案局档案科学技术研究所最新编著的《新档案保护技术实用手册》中没有收录关于微波用于档案杀虫方面的内容,是不是说微波技术就不能用于档案保护了。

这个问题需要客观地进行分析,才能得出比较切合实际的答案。

微波技术用于杀灭档案害虫的由来微波技术用于杀灭档案害虫始于20世纪八九十年代。

经过“十年浩劫”,档案局(馆)处于恢复阶段,全国很多档案馆(室)的档案保存条件十分恶劣。

大多数档案保存在用办公室改建的库房内,与后来的《档案馆建筑设计规范》的要求相距甚远,根本无法控制档案库内的温湿度。

档案保管条件普遍不好,尤其是南方高温高湿地区,纸质档案内含水量较高,虫霉现象发生较为普遍。

1994年,国家档案局科研所在全国范围内开展了档案害虫的种类与分布调查。

通过对全国30个省市自治区(按当时的行政区划)458个样点的档案资料进行了抽样调查,通过分类鉴定、统计和分析,发现我国档案害虫共54种,分属于6目19科,其中鞘翅目13科41种。

由此得出当时我国档案害虫的分布趋势:档案害虫在我国各省、市、自治区均有分布,分布较多的省区大多地处高温高湿的南方,北方省份相对较少;档案窃蠹和烟草甲对温湿度敏感性强,主要发生在长江以南各省区,烟草甲的分布较前者广泛;毛衣鱼在中南地区较为多见;因管理水平差异,即使在同一省份同一地区,不同单位间发生的害虫种类与虫口密度大小有明显差异。

而当时长江以南的档案馆(室)害虫发现率高达60%以上。

除了虫霉,一些档案馆保存的档案还出现了被老鼠啃食的现象。

在特定条件下,当时的档案工作者本着在保证档案安全的前提下,以解决问题为主的原则,采用了许多当时行之有效的杀虫方法。

许多是借鉴仓储粮食部门粮食杀虫的方法,钴60γ射线辐照,磷化铝、氯化苦等化学药剂熏蒸等方法,但这些方法普遍存在着一些弊端,例如,钴60γ射线辐照钴的来源和照射剂量的控制,化学药剂熏蒸所带来的对人剧毒和档案内残留等问题。

微波的杀菌、杀虫、沙霉

微波的杀菌、杀虫、沙霉

微波杀菌、灭霉、杀虫以及酶灭活地点:微朗科技微波实验室单位:株洲市微朗科技有限公司时间:2005-05-29声明:本研究成果归株洲市微朗科技有限公司所有,仿冒必究.一、微波能有效地杀灭原材料中混杂的昆虫卵,但不会损伤原材料或有任何残留物。

据报道,某公司利用微波设备对蒲草编织的草蔗进行工业化杀虫处理,34台微波总功率容量为550kW 的设备投入生产。

该公司曾对烟叶中的烟甲虫和烟囊虫作微波杀灭试验,即把烟叶加热至55—60℃,处理时间仅几十秒,就能把烟叶中的成虫、幼虫或蛹、卵全部杀灭,彻底根除虫蛀食烟叶现象。

谷物中害虫也可用微波有效地杀灭。

有报道,如美国农业部试验室曾在室温下用39MH z 射频照射冬小麦仅30s,麦中米象虫全部死亡。

麦子含水率为13.3%,处理后麦温低于4 0℃。

试验表明,微波频率为915MHz杀虫效果需在温度高于50℃时才较好,且可与粮食干燥处理相结合。

国内最早使用微波对米粉制品(乳儿糕)灭霉杀虫,并取得成功。

上海某儿童食品厂,原产品用蒸汽加热干燥,周期长达2天,所得产品在霉雨季节易霉变虫蛀,后改用微波法才彻底摆脱了旧工艺带来的困扰,微波干燥只需3—5min,干燥杀菌和灭虫卵同时进行,产品品质和产量均大大提高,达到每班(8h)生产3450kg。

二、微波杀菌是食品加工业中保持食品品质和达到食品卫生标准的技术手段的最佳选择。

微波杀菌的优点尤其突出表现在下列物品的杀菌处理上:较高杀菌温度或较长时间杀菌时会改变食品品质和风味。

如海蜇含水率高达90%以上,过高杀菌温度会使其收缩失水僵硬而失去生食的风味和口感。

而用微波杀菌处理能基本保持原海蜇脆嫩的口感和风味,产品也不收缩僵硬。

(2)常规方法难以达到杀菌效果。

如一种新型的方便面——湿式带馅面条。

其外径仅3 mm,却分为两层,即直径为1mm 的肉馅外包裹着层厚为1mm的面组成不同介质层的面条。

用依靠外层热传导加热,结果内层肉馅还未达到杀菌温度耐,其外层的面却已结成硬壳或焦糊,结果生产出来的面条只能冷藏保存。

大米或稻谷的微波在线杀虫方法[发明专利]

大米或稻谷的微波在线杀虫方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1528154A[43]公开日2004年9月15日[21]申请号200310110440.4[22]申请日2003.10.17[21]申请号200310110440.4[71]申请人湖南金健米业股份有限公司地址415127湖南省常德市德山经济科技开发区金健工业城[72]发明人赵思明 孙庆杰 熊善柏 汪正洁 何新益[51]Int.CI 7A23B 9/04权利要求书 1 页 说明书 8 页[54]发明名称大米或稻谷的微波在线杀虫方法[57]摘要本发明公开了一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法,在稻谷加工成大米的生产线的抛光工艺步骤后或在稻谷进仓过程中增加微波处理和冷却两道工序;所述微波处理采用市售连续微波炉,所述大米或稻谷出微波炉的温度为54~68℃,即控制单位质量大米的微波能量为0.014~0.030kw·h/kg,所述冷却指大米出微波炉后在缓冲仓内由空气自然冷却,所述将大米或稻谷从出微波炉时的温度冷却至40℃时其冷却速度为20~40℃/h。

采用该方法既能快速彻底杀灭大米或稻谷中的害虫及米粒、谷粒中的虫卵(杀虫率包括杀成虫率及杀虫卵率可达100%),又对粮食和环境无污染,保持了大米原有的营养、品质、美观及风味。

200310110440.4权 利 要 求 书第1/1页 1、一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法,其特征在于:在稻谷加工成大米的生产线上或在稻谷进仓过程中增加微波处理工序,即增设市售的连续微波炉,所述大米或稻谷出微波炉的温度为54~68℃,即控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014~0.030k w·h/k g。

2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述在稻谷加工成大米的生产线上增加微波处理工序,指微波处理工序增加在生产线上的抛光工序后。

3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014~0.030kw·h/kg指,微波炉的输出功率为10~15kw、处理流量为400~900kg/h。

科研成果综述:我的研究工作与发现

科研成果综述:我的研究工作与发现

科研成果综述:我的研究工作与发现
2023年,对于我来说是历史的一个分界点。

在这一年,我完成了自己人生中一个非常重要的任务——研究出了一种新型的生物植物杀虫剂。

我曾经在一家生物技术公司工作,主要是研究生物技术领域的创新技术。

将这项技术应用于生态农业领域,开发出一种全新的非常安全和环保的植物杀虫剂,能够有效地降低害虫的繁殖率,但对作物完全无害。

这项技术已经经过了多次室内和田间试验的验证,取得了非常不错的成果。

我们团队研发的这种新型的生物植物杀虫剂,主要是通过利用一种特殊的蛋白质,对昆虫进行灭杀。

这种蛋白质针对昆虫呼吸系统的一部分进行作用,能够有效地抑制害虫的呼吸功能,从而导致昆虫死亡。

根据经过多次的实验验证,我们发现,这种新型的生物植物杀虫剂的效果非常明显。

我们在田间实验的数据显示,使用这种生物植物杀虫剂后,害虫死亡率高达80%,同时作物完全无损失。

这项研究的成果,将给农业领域和环保领域带来革命性的变革。

使用这种生物植物杀虫剂,可以完全替代传统的化学农药,从而大大降低了农产品的化学污染,并减少了环境中的有毒物质的对人类和生态环境的影响。

除了这项研究成果,我还致力于研究其他领域的创新技术。

我曾经与其他团队合作研究出一种全新的纳米材料,能够在短时间内吸收
和分解大气中的二氧化碳,有望解决全球变暖和气候变化的问题。

这项研究也在学术界和产业界都引起了广泛的关注。

总的来说,我的研究工作得到了很好的回报和认可。

我相信,只要不断尝试创新和挑战自己的极限,我们一定可以取得更多更有价值的研究成果。

未来,我们将不断为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

微波的杀虫灭菌作用及其在食品加工保鲜中的应用

微波的杀虫灭菌作用及其在食品加工保鲜中的应用

微波的杀虫灭菌作用及其在食品加工保鲜中的应用豁银强;汤尚文;于博;刘传菊【摘要】微波加工因具有安全、高效、清洁无污染,并能较好保留产品品质等特点而在食品加工保鲜中受到越来越多的重视.文章对微波杀虫灭菌的基本机制及工业部门使用的微波系统和装备进行了评述,综述微波在食品杀虫杀菌中的研究进展,讨论其存在的优势与缺点,并指出微波防疫杀菌技术存在的问题和发展前景.【期刊名称】《湖北文理学院学报》【年(卷),期】2017(038)008【总页数】6页(P15-20)【关键词】微波;杀虫灭菌;食品加工【作者】豁银强;汤尚文;于博;刘传菊【作者单位】湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳 441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳 441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳 441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053【正文语种】中文【中图分类】TS205热加工多年来一直都是食品保藏和加工的核心技术,尽管热处理能够满足食品安全要求并能够延长食品的货架期,人们仍在不断开发微波等一些新的热处理技术试图替代本质上依赖传导、对流和辐射热传递的传统加热方法,因为这些处理会引起原有的感官品质、营养和生物活性组分显著损失. 随着人们对营养健康的新鲜食品需求日益增加,食品加工者对开发和优化新的食品保藏工艺表现出极大的兴趣,其目的就是满足消费者对高品质、微加工而具有良好安全品质与货架期的多样化食品产品的需求.微波广泛应用于蒸煮、干燥、漂白、杀虫灭菌等食品加工领域. 微波是指波长在0.1 m~1 m的电磁波,频率范围为300~300,000 MHz,在食品加工中,家用微波炉的频率通常是2.45 GHz,食品工业通常采用915MHz和2.45 GHz频率[1]245,微波属于非电离波,其量子能比其他类型的电磁辐射低几个数量级,这意味着微波足以使分子的原子发生运动,但不能通过与分子的化学键直接作用而引起化学变化[2]. 微波处理能够、至少部分替代传统的热加工方法,而提供具有良好品质和较长货架期的食物产品. 这一技术被视为成功进行产品多样化或者开发食品加工新技术的一个关键因素.杀虫灭菌是食品保藏中最重要的步骤之一,对食品安全是必不可少的. 杀虫灭菌主要是为了杀死有害生物同时灭菌而增强食品的安全性及延长其货架期,并希望最大限度地保存食品的品质特征. 自1949年微波用于食品加热加工以来[3],微波广泛用于家庭及工业食品的生产加工与消毒保鲜.半个多世纪以来,微波加热的杀虫灭菌机制受到了广泛的研究和争论,人们对微波主要是通过热而达到杀虫灭菌的机制已经普遍认可. 微波食品内部的热量是由于震荡电场产生的,可能存在非热效应的辅助作用. 近年的一些研究也表明微波的生物效应不仅有热效应,同时还存在非热效应,是热效应和非热效应综合作用的结果[3].1.1 微波的热效应微波以电磁波的形式传播,当遇到介电物质时,由于偶极子旋转和离子极化,微波引起产品温度升高. 物质内的永久偶极子由于试图与入射波电场保持方向一致而发生分子摩擦,产生的热分散到食品物质内部. 此外,微波与极性分子的互做也导致分子随振荡场的方向一起旋转,这也有助于产生热. 当食品物料温度超过了生物的耐受温度时就会导致机体死亡[1]254.1.2 微波的非热效应非热效应是指在电磁波的作用下,生物体内不产生明显的升温,却可以产生强烈的生物响应,使生物体内发生各种生理、生化和功能的变化,微波对真核和原核生物具有非热效应[4]. Olsen等[5]揭示了微波对豇豆腐皮镰孢根腐病的非热效应,微波在较低温度下比传统热处理对微生物的致死率更高. Mudgett[6]计算了E. coli在连续微波体系中的致死率,并与实验结果进行了对比,发现实验所得微生物的致死率比计算值要高,提出实验微生物对微波的选择性吸收可能符合二次动力学模型. 微波的非热效应的机制目前主要有以下几个方面:(1)微波改变细胞膜附近的电荷及离子分布,细胞膜两侧的电压引起细胞膜穿孔或破裂,改变细胞膜离子通道通透性及选择性而导致细胞死亡[7];(2)微波场的量子能量作用于微生物体内的蛋白质及核酸等大分子物质,一方面导致这些物质内部的次级键发生断裂或者重组,另一方面导致大分子体系中的小分子基团发生构象异常,最终导致生物活性丧失[8];(3)微波的选择性加热使有害生物的温度比周围介质高,引起生物的快速死亡[9].微波已成功应用于食品的干燥和防疫. 相对于传统方法,微波加工具有以下优点:(1)微波加热时间短、速度快、且比常规热杀菌的温度低,因而必需营养素的降解大大降低而能较大程度保留食品质量[10]. 微波利用非常高的频率而使能量转移非常迅速,加热速率非常快,从而保留了营养物质和维生素、风味、色泽及感官品质[11]1864. 例如,把糖膏从38℃复热到54℃,用热水热交换法需要1-5 h,采用连续微波处理,保留时间可以降低到1min以内[12].(2)微波通过辐射加热,装置本身不被加热,不需传热介质,微波加热的热惯性小,加热系统能够瞬间开/关.(3)节约能量. 因为热产生于食品内部,微波加热比传统加热更有效. 由于高功率磁控管的效率高,微波系统的总体效率非常高.微波加热的主要缺点是非均匀温度分布导致微波产品中形成热点和冷点. 微波应用中的非均匀分布主要发生在用炉腔分批加热的固体食品中,如谷物[13]和蔬菜等即食食品[14]. 不过微波加热非常适合于连续处理的流体食品,新技术可以使微波能集中于柱形管道内而减少流体食品加热的不均匀性[15],依据管道直径、食物流速和介电特性不同而效果有所不同.微波技术在食品加工领域正受到越来越多的重视. 其表现就是家用微波炉销售量非常大及工业领域微波炉扩展速度迅速增加. 一个简单的微波系统由4个部件组成:微波源、波导管、炉腔和控制系统. 磁控管是最常用于工业和家庭设备的微波源,由一个带有高负电位的中心电子发射阴极真空管组成. 该阴极被结构化阳极包围而形成了腔,其联结的边缘场具有所需的微波共振频率[16]. 波导管是用来引导电磁波的组件,其主要由中空导体组成,其横截面通常是恒定的方形或圆形形状,波导管内电磁场分布形式决定电磁波的传播模式. 炉腔主要是分布微波能原件,并包围着需要加热的食品[17].到目前为止,微波加热在工业领域的应用还没达到家庭微波炉那样的成功度. 非均匀场分布的形成一直以来都是限制该技术充分应用于食品工业领域的一个主要因素. 尽管每年大量的工业用微波炉装备被使用,但实用率还相对较低. 非均匀场分布可能导致出现不想要的非均匀加热模式,产生的热点损坏正在加热的产品,而冷点的产品可能加热不足或未被加热,因此降低产品的品质、稳定性和重复性. 考虑到电磁场分布的均匀性强烈依赖微波设备特性和食品特性,改进工业微波炉系统的设计可能是促进该技术在食品工业领域进一步扩大应用的关键因素.事实上,微波系统设计在过去几年已经有了非常大的进步,如包括杯式酸奶等早期的分批加工操作系统,主要缺陷是不能用一个可控温度和均一的方式加热物料. 为了解决这一问题,人们开发了连续微波炉,其能实现连续加工而提高加热的均匀性,同时实现食品工业期望的高产率,进而大大改进微波装备. 目前来说,有品种众多的连续微波炉系统能够克服工业用微波炉加热商业化的主要障碍. 例如,现代工业微波炉通过使用一个高功率磁控管或几个低功率磁控管或真空条件下而使微波能辐射最佳化,如为了提高工艺效率,微波辅助空气干燥和微波辅助冻干都是这种技术的实质性改进例子[18]. 不过,炉腔的改进是这些新系统升级的实质,通过提高设计操作系统中使用炉体的结构和形状,可以实现目标物质受到微波场的均匀处理,进而提高微波设备的竞争优势[19].影响微波杀虫灭菌效果的因素主要包括两个方面,一方面是与食品相关的影响,食品吸收微波能量的因素主要包括食品的介电特性、大小和形状、食品在微波炉腔的存放位置,食品的水分含量及存在状态等. 食品的介电特性是决定食品在介电加热过程中电磁能耦合和分布的主要参数[20],食品的介电特性经常受温度的影响[21]. 食品的水分含量显著影响其介电特性,进而影响微波的穿透深度. Mudgett[22]发现高水分含量食品的加热不均匀,主要是由于穿透深度低,而穿透更深的低水分含量食品加热速率更加均匀. 此外,高水分含量食品中,蒸发导致的表面冷却也会引起热量损失. Vela等[23]把细菌、放线菌、真菌和噬菌体混合在含水和无水的土壤后进行微波辐照处理,发现只有在有水分存在的情况下微生物才能灭活,而干燥样或冻干样中的微生物在延长辐照时间的条件下没有受到影响. 食品的大小影响微波穿透的深度进而影响加热速率和加热均一性. 因此需要避免食品或容器具有尖角和薄边来提高加热的均一性. 由于厚度不同,不规则形状的产品容易形成不均一的加热. 食品的包装材料也会影响微波加热的效果,据报道聚丙烯是适合微波加工的适宜材料,由于相对于其他能够经受预期温度的材料具有的价格优势而常被选用. 除了聚丙烯、玻璃和涤纶树脂外,各种聚酯基材料原料和高质量的托盘和包装袋都经常用于包装微波食品.影响微波杀虫灭菌效果的另一因素是微波设备和微波能. 国际电信联盟分配用于工业、科技和医药(ISM)使用的微波频段非常有限. 分配用于ISM使用的重要微波频率是2450、896和915 MHz. 工业微波设备经常使用896和915 MHz这种频率较小的微波,其在空气中的波长大约33cm,家庭微波炉常常使用2450 MHz这种较高频率的微波,其在空气中的波长大约是12cm. 波长有特别重要的意义,由于能量和物质间的相互作用通常就发生在特定的区间而使分子摩擦瞬间产生热. 除了水分、脂质和灰分以外,食品的其他组分对规定的微波频率相对惰性. 此外,微波频率也决定了微波炉的磁控管、波导管和加热腔等组件. 文献报道用于杀虫灭菌研究的大多数微波频率是2450 MHz,少数研究应用了915 MHz[24]和905 MHz[25]. 据报道,915 MHz频率的微波炉由于穿透深度更深而产生更加均一的加热效果[26]. 微波功率和微波时间也是决定微波加热杀虫灭菌效果的关键因素. Rougier等[27]研究了微波频率为2450 MHz下不同微波功率对大肠杆菌膜稳定性的影响,结果发现高功率产生较快的加热速率和较高的温度导致细菌膜完整性破坏更大. Benlloch等[28]133-135研究了微波功率(600、900、1000 W)对李斯特菌灭活动力学的影响,结果发现微生物灭活速率随着微波功率提高而加快. 微波炉的设计(大小、几何构型及其它因素)显著影响产品对微波能的吸收大小和分布. 此外,机械搅拌器和转盘等用于提高加热均一性的附加设备也是影响温度分布的重要因素.微波技术在谷物的储藏保鲜方面取得了良好的效果,并得到了有效的应用. Xiong 等[29]和Zhao等[30]研究了适宜的大米微波杀虫防霉工艺参数,提出利用微波非热效应降低能耗,采用低能量密度长时间的微波在线杀虫方法,可以有效提高大米的储藏品质,并率先将连续微波应用于大米杀虫灭菌工业化生产,取得了良好的效果. 微波对粮食储藏过程中的米象、赤拟谷盗、绿豆象等害虫均有较好的杀灭效果. 不同微波处理后米象[31]、锯谷盗[32]、绿豆象[33]19各虫态有较好的致死效果.随微波功率的增加,各虫态致死率显著增加,虫卵对微波的反应最敏感,成虫反应较迟钝. 微波在有效杀死粮食害虫的同时会导致粮食发芽率降低[33]19,因此微波不适用于种子粮食的杀虫防霉. 微波对害虫的致死温度与物料自身的特性和害虫生存特性有关. 微波作用温度达50℃以上时,面粉中赤拟谷盗成虫时致死率达100%,低于水浴条件[34]. 聂少伍等[35]利用自行设计的谷物杀虫防霉专用微波炉出口温度55℃时对米象、玉米象、赤拟谷盗、谷蠢成虫的致死率达到100%,而对4种虫卵的致死率也能达到98%以上.近年来,脉冲功率技术的发展提高了微波发射器的实用性和脉冲微波的广泛应用,这些发射器可以发出纳秒和微秒级的脉冲,其峰值功率可以达到几百兆瓦. 有的脉冲波的平均功率很小(小于1mw/cm2),因此主要是非热效应起作用[36],这类效应不同于一般的微波热效应,它可以在较低的温度条件下导致生物体产生明显的变化. 脉冲微波可用于食品、肉制品、中成药、工业废水及某些医疗器械等的杀菌消毒. 与普通微波相比,脉冲微波作用时间短,作用效果好,能耗低[37]. 曾淑薇等[38]研究了脉冲微波对大米杀虫防霉的效果,当脉冲微波剂量7.5 W/g、脉冲宽度300 ms、间歇时间50 ms、脉冲微波总时间30 s,大米害虫米象和寄生曲霉致死率分别可达100.0%和83.2%,而大米的温度为53.8℃. 相对于普通连续微波,脉冲微波处理后的大米的爆腰率(10%)显著低于普通连续微波处理(24%),更接近于未处理样品(8.5%)[39].利用微波对果汁果泥类食品进行灭酶杀菌的研究和报道较多,相对于传统的热加工处理均取得了良好的效果. Tajchakavit等[40]研究了连续微波和水浴加热对苹果汁酿酒酵母菌和植物乳杆菌的杀灭效果,所研究微生物在微波处理条件下的杀灭速率是传统热杀菌速率的6倍. 间歇微波对苹果汁[41]及连续微波对苹果果酒[42]中大肠杆菌也有较好的杀灭效果. 相对于传统传热灭菌,相同矫正温度的微波能在较短的时间达到猕猴桃内李斯特单胞菌的杀灭效果[28]135,微波处理的猕猴桃色泽、生物活性化合物及抗氧化活性都比传统加热处理产品保存的好,且4℃储藏的货架期(123天)也比传统热处理的(81天)长[43]. 相对于传统热处理,微波处理对草莓泥酚酸、黄酮、花青素及Vc的破坏程度小,微波处理能显著降低细菌数量(处理后产品中未检出酵母和霉菌),而对产品色泽和感官品质影响较小[11]1869-1875. 相对于传统热灭菌番茄汁,工业规模连续微波处理得到储藏期、物化及微生物稳定性相似而抗氧化能力更高的产品,且微波能大大减少灭菌时间[44].利用微波给牛奶进行灭菌已有系统研究并得到了实际应用. Hamid等[45]第一次研究了微波对原料乳微生物的灭菌效果,提出微波灭菌牛奶的最终品质比传统热灭菌产品好. 微波比传统加热能更有效地杀灭李斯特单胞菌[46],非脂固形物含量、脂肪含量越高,微波对牛奶中李斯特单胞菌的杀灭效果越好,乳酸含量与杀菌效果呈负相关[47]. 微波灭菌牛奶比超高温瞬时杀菌样品有更好的色香味等感官品质[48],微波灭菌牛奶与高温短时杀菌样品的营养品质(蛋白质、脂肪酸、氨基酸和脂肪含量)没有差异[49]. 相对于传统加热,微波处理牛奶的货架期更长、且不产生异味、也能在较长储藏期内pH值保持恒定[50]. 为了克服微波加热引起的温度分布不均匀性,Coronel等[51]设计了圆柱形连续微波加热器,炉腔内产生抛物线性场分布,运动快的颗粒处在管道中央短时间受到最大功率作用,保留在管道壁附近运动慢的颗粒受到较长时间低功率微波作用. 牛奶在该设备管道出口横截面处的温度分布相对较均匀.微波技术已被广泛应用于快餐类食品的消毒,如盘装土豆泥和袋装三文鱼片等的杀菌[52]、快餐牛肉、方便米饭[53]. 相对于常见的紫外、臭氧、冷离子液,微波对袋装食品消毒能节约时间和成本. 玻璃、纸和陶瓷均能用微波食品的包装材料,但是不同的包装材料对杀菌效果有一定的影响.微波加工对于各类产品消毒及保存产品在储藏期间的安全性和品质来说都是一项非常有趣的技术. 该技术的使用代表着对传统加热方法的一种良好替代,能够有效杀死微生物和害虫,同时能有效对不良酶类灭活,而对产品的品质影响不大. 考虑到高品质食品需求的增加及成本效益,微波技术可能作为一种新技术加工出安全、高品质和加工影响小的产品. 当前来说,随着科技的迅速发展,微波应用于食品加工的未来前景非常广阔. 不过,由于设备成本和运行成本相对较高,目前微波技术的使用仍然限制于一些高附加值的产品. 为了使微波加工更有吸引力而需要解决的一些关键问题是改进装备设计,降低设备成本,提高加工控制. 此外,未来迫切需要消除实验室研究与工业应用之间的缺口.【相关文献】[1] CHANDRASEKARAN S, RAMANATHAN S, BASAK T. Microwave food processing:a review[J]. 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微波杀菌技术的研究进展及其在食品工业中的应用

微波杀菌技术的研究进展及其在食品工业中的应用

微波杀菌技术的研究进展及其在食品工业中的应用微波杀菌技术是一种利用微波辐射对食品中的微生物进行杀灭的技术。

随着人们对食品安全和营养的要求不断提升,微波杀菌技术在食品工业中的应用也越来越广泛。

本文将对微波杀菌技术的研究进展及其在食品工业中的应用进行探讨。

首先,微波杀菌技术的研究进展。

微波杀菌技术是利用微波辐射对食品中的微生物进行杀灭,通过微波辐照使微生物细胞内的蛋白质凝固变性、核酸受损、细胞膜破裂等,从而达到杀菌的效果。

在近年来的研究中,微波杀菌技术得到了广泛的关注和研究。

研究表明,微波杀菌技术具有许多优势。

首先,微波杀菌能够在较短的时间内完成杀菌过程,节省了生产时间。

其次,微波杀菌技术对食品的营养成分影响较小,能够保持食品的原始风味和口感。

此外,微波杀菌技术能够在低温下进行杀菌,减少了食品中的营养成分流失。

因此,微波杀菌技术被广泛应用于食品工业中。

其次,微波杀菌技术在食品工业中的应用。

微波杀菌技术在食品工业中的应用范围非常广泛,包括肉类制品、水产品、果蔬制品等各类食品。

以下是一些常见的应用领域:1.肉类制品:微波杀菌技术被广泛应用于肉类制品的加工过程中,如冷鲜肉、熟食等。

微波杀菌技术能够有效地杀灭肉类中的微生物,延长产品的保质期。

2.水产品:微波杀菌技术在水产品的加工中也有较多的应用。

例如,对海产品进行微波杀菌,可以有效杀灭其中的细菌和病毒,保持产品的新鲜度和质量。

3.果蔬制品:微波杀菌技术在果蔬制品的加工中也有广泛的应用。

例如,对果蔬干燥过程中的微生物进行微波杀菌,可以保持产品的色泽、口感和风味。

此外,微波杀菌技术还可以应用于其他各类食品的加工过程中。

例如,在罐头食品的制作过程中,微波杀菌技术可以替代传统的高温杀菌,更好地保持产品的口感和营养成分。

总之,微波杀菌技术是一种在食品工业中广泛应用的新兴技术。

通过微波辐射对食品中的微生物进行杀灭,可以延长食品的保质期,保持食品的营养成分和风味。

随着对食品安全和质量要求的提高,微波杀菌技术将进一步得到推广和应用。

科学发现:2023年最新科学研究成果解读

科学发现:2023年最新科学研究成果解读

科学发现:2023年最新科学研究成果解读引言科学的发展无疑是人类社会进步的重要动力之一。

每年都有大量的科学研究成果问世,为我们的生活带来了诸多改变。

在2023年,科学界又取得了一系列令人惊叹的新发现。

本文将为您解读这些最新科学研究成果,并展望它们对未来社会的影响。

1. 空气净化技术的突破在2023年,科学家们通过深入研究,取得了空气净化技术的重大突破。

他们发现一种新型纳米材料,能有效吸附并分解空气中的有害气体和微尘。

这项创新将极大地改善空气质量,减少空气污染对健康的危害。

•H4: 纳米材料的工作原理•H4: 应用前景和市场前景该纳米材料的工作原理非常独特。

它具备极大的比表面积和丰富的活性位点,能够吸附和催化分解空气中的有害物质。

同时,该材料具有良好的稳定性和可再生性,可长时间使用。

这一突破性发现为解决全球空气污染问题提供了新的解决方案。

未来,这项技术有着广阔的应用前景。

除了可以应用于家庭、办公室和公共场所的空气净化设备中,还可以用于工业废气的治理和车辆尾气的过滤。

随着对空气污染问题日益关注,空气净化技术必将成为社会发展的重要领域,市场潜力可观。

2. 量子计算的新突破量子计算是近年来备受瞩目的前沿领域,其突破将带来巨大的科学技术进步。

在2023年,科学家们在量子计算领域取得了一系列的新突破。

•H4: 量子比特的稳定性和传输距离•H4: 量子计算机在科学研究和工程领域的应用首先,科学家们解决了量子比特(qubit)的稳定性和传输距离的问题。

通过使用新型的量子材料和优化设计,他们成功地延长了量子比特的寿命,并实现了远距离的量子通信。

这一突破将使得量子计算机更加实用化,并在科学研究和工程领域发挥重要作用。

其次,量子计算机在解决复杂问题上的应用也取得了重要进展。

通过充分利用量子并行计算的能力,科学家们成功地解决了一系列难题,如加密算法破解、优化问题求解等。

这将为未来的科学研究和工程设计提供更高效、更精确的工具和方法。

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雷丁大学科研大突破微波也能杀虫?
雷丁大学(University of Reading)始建于1892年,于1926年得到皇家授权。

雷丁大学是英国1994大学集团前成员,曾于1998、2005、2009、2011先后四次获得英国女王周年奖。

由于其各方面的成就,如今已成为一所集研究和教学一体的综合大学,位于英国一流大学之列。

雷丁大学由艺术、人文和社会科学学院、理学院、生命科学学院和亨利商学院组成。

亨利商学院(Henley Business School)成立于1945年,是同时通过欧洲质量认证体系(EQUIS)、英国工商管理硕士协会(AMBA)和国际高等商学院协会(AACSB)“三重认证”的商学院。

全球商学院中仅有60所商学院获此殊荣。

亨利商学院在金融时报(Financial Times)2013欧洲商学院排名上位居欧洲第53位,三年平均排名为38位。

雷丁大学在2014/15QS世界大学排名上位居世界第202位,在2014-15泰晤士高等教育世界大学排名上位居世界201-225位,在2014世界大学学术排名上位居世界第301-400位。

研究发现欧洲亚洲人祖先曾有共同的语言:
现在研究人员已经重建了那些古代采集狩猎人所使用的词语,比如说母亲、拉动和男人。

这些词语能够帮助研究人员追溯古老的迁移历史和史前文化间的交流方式。

研究的合著者,英国雷丁大学的一位进化生物学家Mark Pagel说道:我们能够追溯这种语言到1.5万年以前,也就是最后一个冰河时代末期。

但是并非所有的语言学家认同单一语言起源的说法,而且尝试重建那种语言似乎是不可能的。

大多数研究人员认为他们仅仅能够将一种语言的起源追溯到3000年到4000年前。

然而Pagel猜测,语言的进化过程是否与生物进化非常相似。

如果是这样的话,大多数词语都会变化的相当缓慢,比如说定义我们社会关系所常用的那些词语。

为了验证这一想法,Pagel和他的同事们在之前的研究中追踪现代语言中词语的变化速度,而且鉴定出了最稳定的词语。

然后他们根据不同语言中某些声音的变化频率重建了古老的词语。

研究人员能够预测出23个单词在1.5万年前祖先语言中的发音。

Pagel说道,换句话说,如果现代人能够遭遇石器时代的祖先的话,他们能够通过一两句简单的话进行交流。

Pagel告诉《生命科学》道:再向前追溯是非常困难的,即使是这些缓慢变化的词语也开始变得无法预测。

新墨西哥大学的一位比较语言学家William Croft说道,这项研究提出了一种可能,研究人员可以将语言资料与考古学、人类学组合起来推测人类史前时代的事情,比如说人类的迁移以及人们之间的交流。

微波消灭蚜虫:
一直以来,国家物理实验室的研究人员都在研究微波是否能作为化学杀虫剂的替代品,用于杀灭害虫,以及其他动物如蛞蝓、蜗牛等。

适当频率的微波可以导致昆虫组织的损伤,令其爆炸,或者只是简单地干扰它们的沟通或生殖系统。

化学杀虫剂无法区分昆虫种类,而
微波则可以针对特定大小和结构的昆虫。

寻找能导致虫体损伤的共振频率需要反复的尝试。

国家物理实验室和来自雷丁大学的一个团队在桃蚜身上进行了试验,他们使用不同频率的微波来测试蚜虫是否会爆炸。

如果成功的话,我们就可以在田地中竖起天线杆,来阻止或杀死害虫。

类似的技术也在美国进行测试,以利用激光杀死携带疟疾的蚊子。

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