脉冲强光对牛奶中阪崎肠杆菌杀菌效果的影响
电极间隙对脉冲电场处理器杀菌效果的影响
电极间隙对脉冲电场处理器杀菌效果的影响田野;樊文硕;卢伟健;张冠军;常正实【期刊名称】《高电压技术》【年(卷),期】2024(50)4【摘要】脉冲电场是新型非热杀菌技术,杀菌效率高、有效保留液体食品的营养成分,具有广阔的应用前景。
电极间隙作为脉冲电场杀菌处理器的关键指标,决定处理器的电场分布和杀菌效果。
为了获得最佳间隙参数,提升杀菌效果,为此设计了共场型脉冲电场处理器,电极间距分别为3、5和7 mm,针对固定电导率(等效鲜榨柚子汁电导率)的2种典型细菌(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)菌悬液,研究了脉冲电场的杀菌效果。
研究发现,3 mm电极间距所能施加最大电压为18 kV,5、7 mm的可达30 kV;处理时间为120 s时,3种间隙的杀菌效率均可达99.99%。
因此,综合考虑电源性能、设备能耗和处理能力,首选3 mm电极间距为处理器的应用参数。
评估外施电压幅值对杀菌效果的影响,发现细菌存活量的下降趋势可根据其下降速率分为“慢-快-慢”3个阶段。
结合菌悬液上清液蛋白质含量的上升趋势,充分说明了电穿孔应为脉冲电场的主要杀菌机制。
【总页数】9页(P1760-1768)【作者】田野;樊文硕;卢伟健;张冠军;常正实【作者单位】西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室;广东西安交通大学研究院【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.高压脉冲电场对蓝莓汁杀菌效果及品质的影响2.高压脉冲电场对胡萝卜汁的杀菌效果及类胡萝卜素含量的影响3.高压脉冲电场对牛乳杀菌效果影响因素的试验分析4.高压脉冲电场对鲜榨梨汁的杀菌效果及其对产品品质的影响5.高压脉冲电场对果胶杆菌的杀菌效果及其致死动力学研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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
脉冲氙光灭菌
脉冲氙光灭菌在当今世界，食品安全和卫生问题日益引起广泛关注。
为了确保食品的安全，杀菌技术在食品加工过程中起着至关重要的作用。
传统的杀菌方法虽然具有一定的效果，但往往存在诸多不足。
如今，一种名为脉冲氙光灭菌技术的高效、环保杀菌方法应运而生，为我国食品工业带来了新的机遇。
一、脉冲氙光灭菌技术简介脉冲氙光灭菌技术是一种利用高能脉冲氙光束对微生物进行瞬间杀灭的方法。
氙光具有高能量、短脉冲的特点，能够在短时间内对微生物细胞结构造成严重破坏，使其失去繁殖能力，从而达到杀菌的目的。
二、脉冲氙光灭菌技术的优势1.高效性：脉冲氙光灭菌技术具有较高的杀菌效果，能够在短时间内对食品中的微生物进行全面杀灭，确保食品的安全。
2.环保性：与传统杀菌方法相比，脉冲氙光灭菌技术无需使用化学杀菌剂，减少了对环境的污染，有利于实现绿色生产。
3.广泛适用性：脉冲氙光灭菌技术适用于各种食品的杀菌处理，无论是液体、固体还是半固体食品，都可以取得良好的杀菌效果。
4.安全性：脉冲氙光灭菌技术对人体无害，对食品的营养成分和口感基本无影响，符合食品安全标准。
5.易于操作和控制：脉冲氙光灭菌设备自动化程度高，操作简便，便于实现批量生产。
同时，通过控制系统，可以精确调整氙光的能量和照射时间，以满足不同食品的杀菌需求。
三、脉冲氙光灭菌技术在食品工业中的应用前景脉冲氙光灭菌技术在食品工业中的应用前景十分广阔。
不仅可以用于食品原料的杀菌处理，还可以用于成品包装、仓储和运输过程中的杀菌，有效保障食品在整个产业链条中的安全。
此外，脉冲氙光灭菌技术还可以与传统杀菌方法相结合，形成复合型杀菌体系，进一步提高食品的安全性。
总之，脉冲氙光灭菌技术是一种具有高效、环保、广泛适用性等特点的杀菌方法，为我国食品工业提供了新的技术支持。
随着该技术的不断推广和应用，有望为消费者带来更加安全、放心的食品，助力我国食品产业迈向更高水平。
高强度脉冲电场对牛乳货架期及风味的影响
灭 效 果 和钝 化 食 品 内源 酶 方 面 。 研 究 者 已将 Ｐ Ｆ成 功 应 用 Ｅ
１ ３ 牛乳 微 生物 测 定 ．
但是 Ｐ Ｆ对食 品品质影响的研究较少 ， 对 Ｐ Ｆ对食 品组 Ｅ 人们 Ｅ 分结构与 功能 、 品 的风 味等 品质的影 响尚没有完 全清楚 。 食
收稿 日期 ：０ ０— ４—１ ２１ ０ ５
基金 项 目 ： 国家 自然 科学 基 金 （ 号 ：０ ７ ０ ９ ；国家 “ ６ ” 划 （ 编 ２ ７ ２４ ） ８３ 计 编 号 ：０７ Ａ ０ ４ ５ ； 南 大 学 自主 科 研计 划 （ 号 ：Ｕ Ｒ ２ ９０ 。 ２０ Ａ １０ ０ ） 江 编 Ｊ Ｓ Ｐ０ １ ）
（． １ 江南大学食 品学 院， 江苏无锡 ２ ４２ ２ 江南大学食品科学与技术 国家重点实验室 ， １ １２； ． 江苏 无锡 ２ ４ ２ １ １２； ３ 江苏省农业科学院农产品加工研究所 ， ． 江苏南京 ２ ０ １ ） １０ ４
摘 要：研究了高压 脉冲电场 （ Ｅ ） Ｐ Ｆ 应用 于牛乳 的可行性杀 菌工艺 ， 结果表 明，０ｋ ／ ｌ、０ ｓ２ ０Ｈ Ｅ ３ Ｖ Ｃｌ ０仙 、０ ｚＰ Ｆ处理 ｌ６ 可延长 牛乳在 ４℃下冷藏 的货架期到 ２ 。采用 固相微萃取 （ Ｐ ） ４ｄ Ｓ ＭＥ 法提取鲜牛乳和 Ｐ Ｆ处理牛乳中的挥发性风 味 Ｅ
是 热 敏 性 食 品 杀 菌 领 域 得 到 飞 速 发 展 ， 已经 接 近 工 业 化 。 并
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。
脉冲强光对大肠杆菌的灭活效果及其动力学模型的建立
脉冲强光对大肠杆菌的灭活效果及其动力学模型的建立洪晨;潘忠礼;王蓓;马海乐;周存山【摘要】为研究脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效应,试验以大肠杆菌ATCC 8739为对象,研究了不同生长期、pH和温度对脉冲强光杀菌效果的影响,并对其杀菌动力学进行Linear和Weibull模型拟合.结果表明:培养了6h的对数期大肠杆菌对脉冲强光处理最为敏感,处理1 s能够降低(2.31±0.16) lg cfu/mL.pH和温度对脉冲强光杀菌效果有很大影响,介质温度在35～45℃,pH4.0 ～ 6.0或pH8.0都能促进脉冲强光的灭活作用.不同脉冲距离和时间下,Linear和Weibull模型都能够很好地拟合脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效果(R2 ＞0.99),且Weibull模型更为精确,但杀菌效果最终取决于辐射通量(可通过调节脉冲距离和脉冲时间改变).总之,脉冲强光技术可以作为一种有效杀灭大肠杆菌的非热杀菌技术,其杀菌过程符合Linear和Weibull模型,且Weibull更为精确,该模型可以为饮用水消毒提供参考.【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2018(039)018【总页数】6页(P105-109,116)【关键词】脉冲强光;大肠杆菌;杀菌效果;动力学模型【作者】洪晨;潘忠礼;王蓓;马海乐;周存山【作者单位】江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013;美国加州大学戴维斯分校生物与农业工程系,美国戴维斯95616;美国农业部西部研究中心,美国奥尔巴尼94710;江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TS201.3大肠杆菌是肠道中的正常栖息菌,但一些具有特殊血清性的大肠杆菌如O157∶H7等却具有病原性,常引起呕吐、腹泻、败血症等疾病[1],因此控制和杀灭大肠杆菌对提高食品的食用安全性具有重大意义,对于大肠杆菌的杀灭程度直接决定了一种灭菌方法是否能够达到工业生产的要求。
脉冲强光杀菌技术及其在食品中应用的研究
脉冲强光杀菌技术及其在食品中应用的研究随着人们对食品安全的日益关注，如何保证食品的安全和卫生已经成为了一个重要的问题。
传统的杀菌方法包括化学处理、热处理和辐射处理等，但这些方法都存在着一些缺点，如对食品的质量和营养价值有一定的影响，或者在处理过程中会释放出有害物质。
因此，研究一种新的、高效的、无害的杀菌技术是十分必要的。
近年来，脉冲强光杀菌技术逐渐成为了一个热门的研究领域。
该技术是通过脉冲强光的瞬间高温和高压效应来杀死细菌和病毒的一种方法。
相较于传统的杀菌方法，脉冲强光杀菌技术具有以下优点： 1. 高效性：脉冲强光杀菌技术能够在短时间内高效地杀死大多数细菌和病毒，可以达到99.9%以上的杀菌率。
2. 无化学物质残留：脉冲强光杀菌技术不需要使用任何化学物质，因此不会产生任何化学物质残留。
3. 保护食品质量：脉冲强光杀菌技术不会对食品的质量和营养价值产生影响，可以保持食品的天然色、香、味。
4. 环保：脉冲强光杀菌技术不会产生任何有害物质，对环境没有污染。
在食品中的应用方面，脉冲强光杀菌技术已经得到了广泛的研究。
目前，该技术已经应用于肉制品、蔬菜、水果、果汁、奶制品等食品的杀菌处理中。
以下是一些具体的应用案例：1. 肉制品的杀菌处理：脉冲强光杀菌技术可以有效地杀死肉制品中的细菌和病毒，可以延长肉制品的保质期，并且不会对肉制品的质量和营养产生影响。
2. 蔬菜和水果的杀菌处理：脉冲强光杀菌技术可以有效杀菌蔬菜和水果表面的细菌和病毒，可以减少腐烂和变质的风险，同时保持蔬菜和水果的天然色、香、味。
3. 果汁的杀菌处理：脉冲强光杀菌技术可以有效杀菌果汁中的细菌和病毒，可以延长果汁的保质期，并且不会对果汁的口感和营养产生影响。
4. 奶制品的杀菌处理：脉冲强光杀菌技术可以有效杀菌奶制品中的细菌和病毒，可以延长奶制品的保质期，并且不会对奶制品的口感和营养产生影响。
需要注意的是，脉冲强光杀菌技术虽然具有很多优点，但是在具体应用中还存在一些问题和挑战。
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脉冲强光对牛奶中阪崎肠杆菌杀菌效果的影响
作者：陈苗
来源：《现代食品》 2017年第11期
本研究通过响应曲面法优化牛奶中阪崎肠杆菌的杀菌减菌工艺，为牛奶保鲜提供一种新的
高效减菌预处理方法，且针对鲜牛奶运输及存储过程中出现的细菌污染问题展开相关叙述，以
期为国内相关产业鲜牛奶的应用提供可靠建议。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
所用牛奶由某牧场所提供，平板计数琼脂。
1.2 仪器与设备
LA50-800H 脉冲强光表面杀菌实验柜，宁波中物光电杀菌技术有限公司；恒温数显生化培
养箱，上海博迅实业医疗设备厂；GZX-9140MBE 数显鼓风干燥箱，上海博迅实业医疗设备厂；SW-CJ-2FD 型双人单面净化工作台，苏州净化设备有限公司；菌落计数分析仪，上海元析仪器
有限公司；HH-W600 数显三用恒温水箱，江苏省金坛市医疗仪器厂；电子天平，梅特勒托利多
仪器（上海）有限公司；pH 计，梅特勒托利多仪器（上海）有限公司；全自动压力灭菌锅，上海博迅实业医疗设备厂。
1.3 试验方法
1.3.1 对鲜牛奶的处理
在无菌试验台上分别吸取不同量的鲜牛奶，分别以5、10、15、20、25 mL 作为本次研究
的样品，且将这几分样品放置于无菌器皿中。
除此之外，对不同量的鲜牛奶进行称重，分别将1、2、3、4、5 kg 样品放置冰箱中以备用。
1.3.2 脉冲强光的处理方式
将脉冲强光实验柜打开备用，且等仪器稳定之后启动。
首先，将放置鲜牛奶的无菌器皿放
置实验柜中，将柜门关上，然后根据试验记录的参数对牛奶样品采取脉冲强光闪照处理。
为了
能将实验柜中鲜牛奶进行全面闪照，每隔5 min 会对其进行处理，记录所得数据。
1.3.3 实验数据的设定
①在相同质量、相等距离、相同闪照能量的条件下，对闪照次数进行调整，分别以5、10、
15、20、25 次进行比较。
②在闪照次数相等且闪照能量与样品液体质量相同的条件下，对闪照能量进行调整，分别为0、100、200、300、400 J，对其所得数据进行观察和记录。
③闪照次
数相等、闪照距离及闪照能量相同，但样品中鲜牛奶质量不同，分别为1、2、3、4、5 kg，展
开试验，对其结果进行记录和观察。
2 结果与分析
2.1 闪照次数对牛奶中阪崎肠杆菌灭菌率的影响
本次试验将牛奶样品接受脉冲强光的次数设为5、10、15、20、25 次，比较脉冲强光闪照
次数对牛奶中阪崎肠杆菌灭活率的影响，其试验设计见表1。
由图 1 可看出，脉冲强光的闪照次数与细菌的灭活率呈正相关。
也就是说，闪照次数越多，牛奶中阪崎肠杆菌的灭菌有效率越高。
在图1 中，10-15 次，随着闪照次数的增加，灭活效果
明显，15-20 次，随着闪照次数的增加，灭活效果降低，但也是呈上升的趋势。
综上可知，第
25 次闪照灭活效果会更好。
灭活效果与闪照次数呈正相关，灭活次数达到一定数值，牛奶中的阪崎肠杆菌就会被杀灭，就能有效控制鲜牛奶加工及储藏过程中细菌污染的程度，同时延长货
架期，并为生产高品质鲜奶制品奠定基础。
2.2 闪照能量对牛奶中阪崎肠杆菌灭菌率的影响
本次试验分别将牛奶样品在脉冲强光照射下的能量设为0、100、200、300、400 J，比较
脉冲强光闪照能量工艺对牛奶中阪崎肠杆菌灭活率的影响，其试验设计见表2。
由图2 可看出，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭活率随着脉冲强光闪照能量的增加呈先上升后平
缓的趋势，当脉冲强光闪照能量为零时，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭活率为零。
随着脉冲强光的
闪照能量增加，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭活率先上升后平缓。
具体来说，脉冲强光闪照能量在
0 ～ 300 J 时，随着闪照能量的增加，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭活率不断上升，并达到最大的灭活率，牛奶中的阪崎肠杆菌的最大灭活率可达到97%；脉冲强光闪照能量在300 ～ 500 J 时，随着闪照能量的增加，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭活率不再增加，几乎是一条直线，灭活率在97% 上下浮动，浮动差距不超过0.01%。
这说明，随着脉冲强光能量的增加，牛奶中的阪崎肠杆菌
的灭活率不再增加，此时的灭菌效果已经完全达到鲜奶的保存、生产要求。
所以，当脉冲强光
闪照能量超过300 J 的时候，牛奶中的阪崎肠杆菌的灭菌效果就已经达到最好。
出于节约能源
和实际情况考虑，应该将脉冲强光的闪照能量控制在300 J，才能对牛奶运输和存储过程中存
在的细菌情况进行有效控制，且可以相应延长货架期，有利于鲜奶的运输、保藏及食用。
2.3 响应面法优化脉冲强光对牛奶中阪崎肠杆菌杀菌效果的影响
如果以闪照次数、闪照距离和闪照能量作为参考因素，分别为X1、X2、X3，对微生物的杀
菌率为Y，进而对试验情况进行观察，实验设计与结果分析，见表3。
3 结语
本文以闪照次数、闪照距离和牛奶质量为影响因子，就其对鲜牛奶中阪崎肠杆菌细菌杀灭
效果的影响展开了分析，证明采用脉冲强光杀菌技术可以有效杀灭鲜奶中污染的阪崎肠杆细菌。
如果进行单因素试验，采用脉冲强光所取得的效果相对较低，但是对脉冲强光杀菌率也有一定
影响。
此外，本次研究表明，脉冲强光可作为一种较理想的灭菌手段来处理液体食品，如牛奶
表面的染菌问题，但对于其他液体食品的最优杀菌技术参数需要相关的试验研究来确定。
本文
为应用脉冲强光技术杀灭牛奶中阪崎肠杆菌提供了一定的理论依据，希望有助于国内外一些液
态食品的杀菌研究。