高压脉冲电场在食品加工中的应用
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高强脉冲电场在食品方面的应用作者:王佳敏李娟艳王树占来源:《中国科技博览》2015年第19期[摘要]电场是物理学中的重要部分,而高强脉冲电场(HIPEF)是近年来发展起来的一项非热食品绿色加工新技术。
该技术相对传统的热菌法影响产品质量、效率低、破坏分子结构等有着显著的提升。
是新兴起来的有望全部替代热菌法的技术。
本文主要回顾目前的一些研究成果的基础上介绍了高强脉冲电场(HIPEF)在食品加工方面的应用。
[关键词]高强电场食品加工中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0215-011.高强脉冲电场对食品蛋白成分影响早在上世纪二十年代,人们就开始使用交流电对牛奶进行灭菌,相对加热处理,它的灭菌能力远远大于热加工,尽管由于一些原因导致该项技术在后来一段时间内消退,但人们还是意识到HIPEF的好处。
直到现在世界上还有很多国家的研究人员对高强脉冲电场进行研究。
研究发现HIPEF在处理β-乳球蛋白时,通过对电场强度、温度和PH值的控制进行实验结果的比较,发现HIPEF没有影响蛋白显著的结构变化,也没有使β-乳球蛋白凝聚和折叠,不像热处理的那样。
同样的方法处理蛋清蛋白,结果表明HIPEF的处理能使蛋白部分展开,这样会使四硫氢基团暴露在蛋白结构表面,会加速SH基团离子化为S-,这样离子化的结构更易于反应,但这样的蛋白结构的改变是暂时的。
电场强度增加,蛋清蛋白的溶解度变化不明显,乳化性,起泡能力,泡沫稳定性及疏水性增大。
但随着电场强度过大,将会导致乳化性,起泡能力,泡沫稳定性及疏水性减小,因为在一定的电场强度下,脉冲电场使蛋白分子极化,破坏了维持蛋白空间结构的疏水相互作用力,使蛋白分子展开,理化性质增加,但是较强的电场使极化的蛋白分子互相吸引重新聚集,蛋白的变性程度增加。
2.高强脉冲电场对葡萄酒的催陈所谓葡萄酒的催陈,就是采用人工的方法加速葡萄酒的陈化,缩短陈酿时间,而达到相同的品质。
创新食品加工技术提升食品安全和品质创新食品加工技术在提升食品安全和品质方面发挥着重要的作用。
随着人们对食品安全和品质的要求不断提高,传统的食品加工技术逐渐暴露出一些不足之处,对食品加工产生了很多负面影响。
因此,需要通过不断创新加工技术,采用更安全和高品质的方法来加工食品,以满足人们的需求。
近年来,一种创新食品加工技术,即高压灭菌技术得到了广泛应用。
这种技术利用高压力将食品均匀地暴露在高压水下,从而有效地杀灭细菌、病毒和其他微生物,达到灭菌的目的。
与传统的加热灭菌相比,高压灭菌技术具有更高的杀菌效果和更低的温度要求。
这意味着食品在被高压处理后,可以保留更多的营养成分和原有的风味。
此外,高压灭菌技术还可以减少食品加工中的氧化反应,延长食品的保质期。
因此,采用高压灭菌技术的食品不仅安全可靠,而且品质更好。
另一种创新食品加工技术是脉冲电场技术。
这种技术利用脉冲电场作用于食品中的微生物,从而杀死它们或抑制其繁殖。
与传统的热处理相比,脉冲电场技术具有更高的效率和更短的处理时间。
此外,由于脉冲电场对食品中的营养成分的影响较小,因此加工后的食品保留了更多的营养价值。
此外,脉冲电场技术还具有节能环保的特点,因为它不需要加热处理,可以节省大量的能源。
因此,采用脉冲电场技术的食品更加安全、营养丰富,并且对环境友好。
除了上述提到的创新食品加工技术,还有一种值得关注的技术是超声波技术。
超声波在食品加工中可以用来破碎细胞壁、提取物质和消毒杀菌等。
通过超声波处理,食品中的有害微生物可以被有效地杀灭,食品的安全性得到保证。
此外,超声波还可以加速食品中的化学反应,提高食品加工的效率和质量。
另外,超声波对食物的固态结构产生颠簸,可以增加食品内部的溶解速度,用于制备饮料和乳制品等。
超声波技术的应用使食品加工变得更加高效、快捷,同时也提高了食品的质量和安全。
创新食品加工技术的发展给食品行业带来了诸多好处,有效地提升了食品的安全和品质。
食品加工中的高压处理技术研究与应用食品加工中的高压处理技术研究与应用随着人们对食品安全和品质要求的不断提高,食品加工技术也在不断创新与发展。
其中,高压处理技术作为一种新型的食品加工方法,逐渐受到人们的关注和重视。
本文将介绍高压处理技术的原理、研究进展以及在食品加工中的应用。
高压处理技术,即利用高压力将食品暴露在压力下的一种食品加工方法。
它的原理是通过高压力改变食品中的分子结构,进而改变其物理、化学和生物学性质。
高压处理技术主要分为两种类型:高静压处理和脉冲式高压处理。
高静压处理是指将食品暴露在高压力下一段时间,通常在100-1000兆帕(MPa)的范围内,使得食品中的微生物、酶和其他生物活性物质失活。
脉冲式高压处理则是在极短的时间内施加高压力,通常在1000-10000兆帕(MPa)的范围内,使得食品中的细胞结构破裂,从而改变食品的质构和口感。
高压处理技术在食品加工中的应用非常广泛。
首先,它可以用于杀菌和保鲜。
高压处理技术可以有效地杀灭食品中的细菌、病毒和酵母等微生物,从而延长食品的保质期。
研究表明,使用高压处理技术可以在不使用化学防腐剂的情况下,将食品的保质期延长数倍甚至数十倍。
其次,高压处理技术可以改善食品的质构和口感。
高压处理技术可以改变食品中的蛋白质、淀粉和脂肪等分子结构,使得食品更加嫩滑、口感更好。
此外,高压处理技术还可以用于提取食品中的活性物质。
高压处理技术可以破坏食品中的细胞结构,使得其中的活性物质更容易被释放出来,从而提高食品的营养价值。
近年来,高压处理技术在食品加工中的研究进展迅速。
一方面,研究人员对高压处理技术的杀菌机制进行了深入研究。
他们发现,高压处理技术可以通过改变细胞膜的结构和功能,使得细胞无法正常进行代谢和繁殖,从而达到杀菌的效果。
另一方面,研究人员还探索了高压处理技术在不同食品中的应用。
他们发现,高压处理技术可以用于肉类、海鲜、果蔬、奶制品等不同类型的食品,且效果显著。
脉冲电场技术的原理及其应用1. 引言随着现代科技的不断进步,人们对于在生物、医学、食品等领域内进行精确控制的需求越来越高。
其中涉及到的电场技术就是一项热门的研究领域,而在电场技术中,脉冲电场技术是一种比较有效的手段。
本文将对脉冲电场技术的原理及其应用做出一定的归纳总结。
2. 脉冲电场技术的原理脉冲电场技术是一种基于高压脉冲发生器产生脉冲电场的技术。
其作用主要是改变物质内部的电荷分布,从而使其被破坏,甚至达到死亡的目的。
为了达到这个目的,需要先对脉冲电场技术进行一定的认识。
脉冲电场技术是基于高压电脉冲技术,其主要原理是通过改变多孔性物体内部的电位差,使得其中的水分子,在电场的作用下,产生极化和介电损耗,从而引起物质内部的极化和损伤。
3. 脉冲电场技术的应用随着人们对于高品质食物和生物医学产品的追求,脉冲电场技术在这些领域内的应用也逐渐增多。
3.1 食品加工在食品加工中,脉冲电场技术被广泛地应用于果汁、啤酒、牛奶等液态食品及其加工过程中。
一些研究也表明脉冲电场技术可以在肉类、鱼类、禽类等动物性食品的加工过程中,通过对食品的调节,从而达到延长保质期,改良口感等的效果。
3.2 生物医学在生物医学领域中,脉冲电场技术也发挥了重要作用。
比如,通过对肿瘤细胞的脉冲电场作用,可以明显的增加细胞的加速衰亡过程,从而达到治疗的效果。
与此同时,对于细菌和细胞薄膜脉冲电场技术的应用,能够在保持高生物活性的同时,可以达到很好的强化细菌毒性及选择性杀灭某些细胞的效果。
4. 面临的挑战虽然脉冲电场技术在食品加工和生物医学领域中已经取得了一定的成绩,但是其仍然面临着一些挑战。
常见的挑战包括:4.1 电场的非均匀性在实际应用中,往往会出现电场的非均匀性,这会影响到脉冲电场技术的实际效果。
4.2 技术成本的高昂目前脉冲电场技术的设备成本还比较高,而且在应用中需要进行大量精细的技术操作,对于中小企业来说,这可能是一个制约因素。
5. 结论总的来说,脉冲电场技术依然是一个具有非常广泛应用前景的技术。
高压脉冲电场对藜麦蛋白结构和功能性质的影响
高压脉冲电场是一种新兴的技术,可以通过快速变化的电场来改变物质的结构和性质。
藜麦是一种富含营养的食品,其中的蛋白质是其主要组成部分。
本研究旨在探究高压脉冲电场对藜麦蛋白结构和功能性质的影响。
首先,我们采用不同的电场强度和处理时间对藜麦蛋白进行处理。
通过紫外光谱和荧光光谱分析,发现高压脉冲电场处理后,藜麦蛋白的吸收峰和荧光峰发生了明显的变化。
这表明高压脉冲电场可以改变藜麦蛋白的分子结构。
接着,我们对藜麦蛋白的功能性质进行了测试。
结果显示,高压脉冲电场处理后的藜麦蛋白在水解酶的作用下,其水解产物种类和含量均发生了变化。
同时,高压脉冲电场处理后的藜麦蛋白在体外模拟胃肠道消化后,其溶解度和乳化性能也有所提高。
进一步的实验表明,高压脉冲电场处理可以增强藜麦蛋白的抗氧化能力和保水性能。
这些结果表明,高压脉冲电场处理可以改变藜麦蛋白的结构和功能性质,并且具有潜在的应用价值。
总之,本研究通过对藜麦蛋白进行高压脉冲电场处理,发现其分子结构和功能性质均发生了变化。
这些结果为进一步探究高压脉冲电场技术在食品加工中的应用提供了新思路。
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。
高压电场处理技术在食品保鲜中的应用研究目前,高压电场处理技术已经成为了一种先进的食品保鲜技术。
该技术是通过在高压电场作用下,对食品进行电击处理,以达到杀菌、抑制微生物生长、保持食品色泽、延长保质期等效果的目的。
本文将从高压电场处理技术的发展历程、机理、优点、应用等方面展开阐述。
一、高压电场处理技术的发展历程高压电场处理技术的历史可以追溯到20世纪60年代末期,那个时候,美国国家航空航天局(NASA)研究发现,电场可以消毒和杀灭微生物。
随后,该技术逐渐应用于水产养殖、果蔬加工、乳制品生产、肉类加工等领域。
1975年,美国研发出第一台商业化高压电场处理设备,随后欧洲、日本等国纷纷投入研发中。
至今,高压电场处理技术已经在全球范围内得到广泛应用,成为了一种先进的食品保鲜技术。
二、高压电场处理技术的机理高压电场处理技术的机理是通过对食品中的细胞结构、蛋白质、酶等生物大分子进行电击处理,从而使其受到破坏或失活,达到杀菌、抑制微生物生长的目的。
具体来说,高压电场处理技术会产生一定的电气场强度和电流密度,使食品中的细胞受到机械挤压、温度升高、电荷重新分布等影响,从而达到对微生物杀灭的效果。
三、高压电场处理技术的优点高压电场处理技术在食品保鲜中具有以下优点:1. 不会使食品质量变差高压电场处理技术不会产生化学反应,不会改变食品的化学性质和营养成分,对保持食品的原有口感和风味有一定的帮助。
2. 杀菌效果好与传统的热处理、辐射、臭氧、酸性或碱性处理相比,高压电场处理技术对细菌、酵母、霉菌等微生物具有更强的杀菌效果。
而且在杀灭微生物的同时,不会产生致癌物质。
3. 可以保持食品的原始色泽高压电场处理技术不会破坏食品中的色素和色泽素,可以保持食品的原始色泽和外观。
4. 可以延长食品保质期由于高压电场处理技术可以杀死微生物和酶类,所以可以有效延长食品的保质期。
4、高压电场处理技术的应用高压电场处理技术在食品保鲜中已经得到了广泛的应用,例如:1. 奶制品在奶制品的加工中,高压电场处理技术可以杀死细菌、霉菌等微生物,从而保持奶制品的鲜度和原始风味。
利用脉冲电场技术改善食品的质构特性在现代社会中,食品的质构特性对消费者的感官体验和口感有着重要影响。
然而,由于传统的食品加工方法往往会破坏食品的质构特性,如口感变差、营养成分流失等问题,人们对于利用新兴技术改善食品的质构特性越来越感兴趣。
其中,脉冲电场技术作为一种具有潜力的新兴技术,正在受到越来越多的关注。
脉冲电场技术是一种利用电场作用对食品进行处理的方法。
它主要通过施加脉冲电场来改变食品中的分子和细胞结构,从而达到改善食品质构特性的目的。
脉冲电场技术的优势在于保持了食品的原始营养成分和口感,同时实现了对微生物的灭活和保鲜作用。
这使得脉冲电场技术成为一种理想的食品加工方法,广泛应用于各类食品的加工过程中。
首先,脉冲电场技术对保持食品的营养成分具有重要意义。
传统的加工方法,如高温加热和蒸煮等,会导致食品中的营养成分流失。
而脉冲电场技术通过破坏细胞膜结构,使得食品中的微量元素和维生素能够更好地被人体吸收,从而提高了食品的营养价值。
另外,脉冲电场技术还可以对食品中的植物性蛋白进行裂解,提高其消化吸收率。
这一特点使得脉冲电场技术在食品加工领域中具有重要的实用价值。
其次,脉冲电场技术对改善食品的质构特性有着显著效果。
食品的质构特性一般包括维持食品的形态结构和改善食品的口感。
脉冲电场技术可以通过改变食品中的细胞结构和分子排列方式,从而提高食品的质构特性。
例如,脉冲电场技术可以使得食品中的蛋白质和淀粉分子在加工过程中发生糊化和凝胶化反应,从而增加了食品的黏性和弹性。
此外,脉冲电场技术还可以改善食品中的水分分布和保持水分的稳定性,使得食品更加爽口和嫩滑。
此外,脉冲电场技术还可以对食品进行微生物的灭活和保鲜处理。
脉冲电场技术通过施加高强度的电场,破坏微生物的细胞膜结构,从而达到杀灭微生物的目的。
相比传统的热处理方法,脉冲电场技术可以在较低的温度下实现对微生物的杀灭,从而更好地保持食品的原始营养成分和质构特性。
此外,脉冲电场技术还可以对食品进行保鲜处理,延长食品的保鲜期限,减少食品的损失和浪费。
高压脉冲电场技术在食品质量与安全中的应用进展冯叙桥;王月华;徐方旭【期刊名称】《食品与生物技术学报》【年(卷),期】2013(032)004【摘要】高压脉冲电场技术作为国际上最先进的非热加工技术之一,以其良好的应用特性如能耗低、省时、处理温度低、效率高和对食品原有品质保存效果好等特点,吸引了国内外广大研究者的关注.与其它食品加工技术相比,高压脉冲电场技术不仅具有更好的杀菌、钝酶效果,还能有效降解残留农药,减少食品添加剂的使用,而且基本不影响食品的原有品质和营养特性.因此,将高压脉冲电场技术有效应用于食品工业中,可大大提高食品质量与食品安全性,为食品行业的发展开辟新途径.作者介绍了高压脉冲电场的处理装置、加工机理以及在食品质量与安全中的应用途径,并对高压脉冲电场技术的应用前景进行了展望.【总页数】10页(P337-346)【作者】冯叙桥;王月华;徐方旭【作者单位】沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866;渤海大学食品科学研究院/辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州 121013;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866【正文语种】中文【中图分类】TS205.9【相关文献】1.高压脉冲电场技术在果蔬汁中杀菌的研究进展 [J], 吴碧秀;吴剑峰;李灼坤2.高压脉冲电场杀菌技术在食品工业中的应用进展 [J], 吴海霞3.高压脉冲电场技术在实验教学中的应用 [J], 张燕; 赵颂宁; 赫桂丹; 刘博群; 刘静波4.食品质量与安全中的THz技术应用进展分析 [J], 杨思宇;黄秀琼5.高压脉冲电场杀菌技术在肉品加工中的应用进展 [J], 谢媚;曹锦轩;张玉林;廖国周;潘道东;黄鸿兵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高压脉冲电场杀菌技术1. 引言高压脉冲电场杀菌技术是一种利用高压脉冲电场对微生物进行杀灭的新型技术。
它具有高效、快速、无污染等优点,被广泛应用于食品工业、医疗卫生、环境保护等领域。
本文将详细介绍高压脉冲电场杀菌技术的原理、应用以及未来发展方向。
2. 原理高压脉冲电场杀菌技术利用高压脉冲电场对微生物细胞进行作用,使其失去活性并死亡。
其原理主要包括两个方面:电击穿效应和细胞内外环境改变。
2.1 电击穿效应当微生物细胞受到高压脉冲电场作用时,会产生局部强烈的电场。
当电场强度超过微生物细胞的耐受范围时,会导致细胞内外的离子平衡紊乱,使得细胞膜发生破裂,引起细胞死亡。
2.2 细胞内外环境改变高压脉冲电场作用还会改变微生物细胞内外的环境,包括细胞膜通透性的增加、DNA断裂、酶活性的失活等。
这些环境的改变会导致微生物细胞无法正常进行代谢活动,最终导致细胞死亡。
3. 应用高压脉冲电场杀菌技术在食品工业、医疗卫生、环境保护等领域有着广泛应用。
3.1 食品工业在食品工业中,高压脉冲电场杀菌技术可以替代传统的热处理方法,对食品进行杀菌。
相比传统方法,高压脉冲电场杀菌技术能够更好地保留食品的营养成分和口感,并且无需添加任何化学物质,对食品质量没有负面影响。
3.2 医疗卫生在医疗卫生领域,高压脉冲电场杀菌技术可以用于消毒器械、医疗设备以及手术室等场所的清洁。
相比传统的消毒方法,高压脉冲电场杀菌技术具有更高的杀菌效果,并且可以在较短时间内完成消毒工作,提高了医疗设施的使用效率。
3.3 环境保护在环境保护方面,高压脉冲电场杀菌技术可以用于处理废水和废气中的微生物。
通过对废水和废气进行高压脉冲电场处理,可以有效地杀灭其中的微生物,减少对环境的污染。
4. 发展方向随着科技的不断进步,高压脉冲电场杀菌技术还有很大的发展空间和潜力。
4.1 技术改进目前高压脉冲电场杀菌技术仍存在一些问题,例如设备体积大、能耗较高等。
未来可以通过技术改进来解决这些问题,使得高压脉冲电场杀菌技术更加便捷、节能。
食品加工新技术的开发与应用随着科技的发展,各行各业都在不断地进行创新和变革,食品加工行业也不例外。
新技术的研发和应用为食品加工行业带来了颠覆性的变化,它们不仅提高了食品的质量和安全性,也节约了生产成本和时间。
本文将介绍一些有代表性的食品加工新技术,并分析它们的应用前景和发展趋势。
一. 热处理新技术热处理是食品加工的经典工艺之一,它在杀菌和保鲜方面一直发挥着重要作用。
然而,传统的热处理方法存在明显的缺陷,如能量浪费、味道丧失等问题。
为了克服这些问题,新型的热处理新技术应运而生。
1. 脉冲电场杀菌技术脉冲电场杀菌技术(Pulsed Electric Field, PEF)是一种高能量电场下有效去除微生物的技术。
通过在极短时间内加大电场强度,使得细胞膜电位瞬间发生变化,导致细胞死亡。
相比传统的热处理方法,PEF技术可以在更低的温度下杀菌,减少营养成分流失和口感变化。
此外,PEF技术对环境友好,能达到可持续性发展的目标。
目前,PEF技术已在奶类、果汁和蔬菜等食品加工领域得到广泛应用。
2. 超高压处理技术超高压处理技术(High Pressure Processing, HPP)是一种通过在高压下杀菌和保鲜的新型技术。
在HPP技术中,食品放置在高压容器中,压力可达到数千bar,保持数分钟的时间。
HPP技术避免了传统热处理方法中食品受高温影响引起的品质损失,同时保留了食品原有的营养成分和口感。
因此,HPP技术在肉类、海鲜和蔬菜等食品加工中广受欢迎。
未来,HPP技术的应用前景仍然广阔,其将在保持食品营养的同时为消费者提供更加无菌和安全的食品。
二. 生物技术随着生物科技的逐渐成熟,其在食品加工中的应用也越来越广泛。
生物技术能够改变食品的营养成分、口感和色泽,提高食品的品质和安全性。
以下是几种有代表性的生物技术:1. 基因编辑技术基因编辑技术(CRISPR-Cas9)可以在基因层面上修改生物的基因组,从而实现精准的基因编辑。
高电压脉冲电场对果胶提取的影响
高电压脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)是一种新型的
非热物理加工技术,已广泛应用于食品、农产品及生物质提取过程中。
对果胶提取而言,高电压脉冲电场可产生以下影响:
1. 细胞壁破裂:高电压脉冲电场作用下,电场力量能够穿透植物细胞壁,导致细胞壁破裂,释放果胶和其他细胞组分。
2. 细胞膜渗透性提高:高电压脉冲电场可以增加细胞膜的渗透性,改变膜结构,促进果胶的扩散和迁移。
3. 果胶释放增加:高电压脉冲电场可促进果胶的释放与溶解,提高果胶的提取率。
4. 酶活性降低:高电压脉冲电场作用下,可以使果胶酶的活性降低,减少果胶降解,提高果胶的提取效果。
总体来说,高电压脉冲电场对果胶提取有利,可以增加果胶的产量和提取率。
然而,具体的效果取决于电场强度、脉冲频率、处理时间等操作参数的选择。
电场在食品加工中的应用摘要:本文综述电场技术在食品加工中的最新研究进展以及现阶段存在的问题,展望今后的研究方向,为电场技术更好地应用于食品加工领域提供依据。
关键词:食品加工电场1 引言民以食为天,食品的品质对于生命健康具有重要的影响。
随着健康、营养的饮食理念不断深入人心,人们对新型的食品加工技术有了更多的期待,因此不同于传统热加工的食品加工技术应运而生。
作为一种新型的食品加工技术,电场在食品的加工过程中具有较小的热效应,对食品的风味特征进行充分保护,因此,该方法几乎可以应用于任何对温度敏感的食物基质,例如水果和蔬菜。
目前,电场技术已被证实在食品保鲜[1]、辅助发酵[2]、辅助提取[3]、辅助干燥[4]、辅助冷冻、解冻[5]等领域具有可观的效果。
本文对电场的分类及应用机制和在食品工业上的应用进行了详细介绍,并对其未来在食品行业的发展与推广进行了展望。
2 电场电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。
在电荷的周围存在着由它产生的电场;同时电场对场中其他电荷产生力的作用。
目前用于食品加工中的电场主要分为:欧姆加热OH、脉冲电场感应电场和中等电场 MEF3 种,主要应用它们的非热效应。
其主要的应用机理有多种假说,目前较为公认的机制有:一是生物细胞膜的电穿孔效应;二是电晕放电产生电流体;三是电场激发形成等离子体;四是电场处理下电极表面发生电化学反应和自由基激活。
3 电场在食品加工中的应用随着技术的不断进步及人们对其应用机制的不断探索,电场在食品加工中的应用范围不断扩大,目前广泛应用于保鲜、辅助干燥、冻结/解冻及食品的预处理。
3.1电场在食品保鲜方面的应用微生物的杀灭和酶钝化是食品生产环节中最重要的一环,直接关系食品安全和货架期。
传统的微生物杀灭和酶的钝化主要通过热处理来实现,即高温使微生物死亡和酶失活,然而热处理往往造成对食品中热敏性成分的破坏,导致食品色泽和风味发生改变,影响产品质量。
而电场技术是将食品放在环境温度或低于环境温度下的两块电极之间,利用高压电的放电使细菌细胞的细胞膜感应电荷,产生通透膜位差。
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。
在食品加工领域,干燥是一项重要的环节,旨在去除物料中的水分,延长食品的保质期。
然而,传统的干燥方法存在着能耗高、时间久、效率低等问题,因此,寻求更加节能、高效的干燥技术具有重要意义。
本文将探讨食品物料通电加热及高压电场节能干燥的应用研究,旨在为相关领域提供新的技术与理论支持。
关键词:食品物料、通电加热、高压电场、节能干燥在食品物料干燥过程中,通电加热技术主要是利用电流通过物料所产生的焦耳热效应,使物料快速加热并干燥。
而高压电场则可以引起物料内部的水分子的极化现象,从而加快水分的蒸发速度。
两者的结合使用,可以显著提高干燥效率,并降低能源消耗。
我们将从理论基础的角度探讨通电加热及高压电场节能干燥的原理。
主要涉及电流通过物料所产生的热效应、水分子的极化现象以及它们如何相互作用,提高干燥效率。
我们还将分析不同因素对干燥效果的影响,如电流强度、物料性质、环境温度等。
我们将通过实验研究,验证通电加热及高压电场节能干燥技术的实际应用效果。
实验选取多种不同类型的食品物料,分别采用通电加热及高压电场进行干燥处理,并对其干燥时间、能耗以及物料品质进行对比分析。
实验结果表明,通电加热及高压电场结合使用的干燥方法在缩短干燥时间、降低能耗方面具有显著优势,同时也能保持物料的原有品质。
我们将对研究结果进行讨论与总结,明确通电加热及高压电场节能干燥技术在食品加工领域的应用前景。
我们还将提出今后研究方向,为进一步优化干燥技术提供参考。
脉冲强光杀菌技术是一种新型的非热加工技术,近年来在食品工业中引起了广泛的。
该技术利用高能脉冲光束照射食品,杀死其中的微生物,延长食品的保质期。
相比传统杀菌技术,脉冲强光杀菌技术具有环保、高效、节能等优点。
本文将详细介绍脉冲强光杀菌技术的基本原理和特点,以及在食品中的应用、优势及不足之处,并展望其未来发展前景。
脉冲强光杀菌技术是一种新型的非热加工技术,它利用高能脉冲光束照射食品,产生一系列物理和化学效应,杀死食品中的微生物,延长食品的保质期。
该技术与传统杀菌技术的主要区别在于使用光能而非热能作为杀菌剂。
(1)环保:脉冲强光杀菌技术不产生高温,避免了热加工对食品营养成分和风味的破坏,同时减少了能源的消耗和污染物的排放。
(2)高效:脉冲强光杀菌技术的脉冲时间极短,通常在微秒至毫秒之间,因此能够迅速杀死微生物,提高食品的卫生质量。
(3)节能:由于脉冲强光杀菌技术不产生高温,因此能源消耗较低,相比传统热加工技术,节能可达90%以上。
(4)选择性:脉冲强光杀菌技术对不同种类的微生物具有不同的杀菌效果,因此可以针对特定种类的微生物进行杀菌处理。
(1)设备成本较高:脉冲强光杀菌设备价格较高,限制了其在中小型企业中的推广应用。
(2)对某些食品的适用性有限:脉冲强光杀菌技术对某些对光敏感的食品不太适用,如部分果汁、牛奶等。
脉冲强光杀菌技术在食品中的应用具有以下优点:(1)提高食品卫生质量:脉冲强光杀菌技术能够迅速杀死食品中的微生物,包括细菌、病毒、霉菌等,提高食品的卫生质量,延长食品的保质期。
(2)保持食品原有营养和风味:相比传统热加工技术,脉冲强光杀菌技术不产生高温,因此能够更好地保持食品原有的营养成分和风味。
(3)简化加工工艺:脉冲强光杀菌技术可以直接应用于各种食品的加工过程中,无需添加化学试剂和防腐剂,简化了加工工艺。
(4)降低能源消耗和环境污染:脉冲强光杀菌技术节能环保,降低了能源消耗和环境污染。
脉冲强光杀菌技术在食品中的应用也存在以下不足之处:(1)设备成本较高:如前所述,脉冲强光杀菌设备价格较高,限制了其在中小型企业中的推广应用。
(2)对某些食品的适用性有限:脉冲强光杀菌技术对某些对光敏感的食品不太适用,如部分果汁、牛奶等。
对于某些深度较大的食品,如肉类、蔬菜等,杀菌效果也有限。
脉冲强光杀菌技术在食品工业中具有一定的优势和不足。
其优势主要表现在以下几个方面:高效迅速:脉冲强光杀菌技术能够在短时间内迅速杀死微生物,提高食品的卫生质量,延长食品的保质期。
环保节能:该技术使用光能进行杀菌处理,不产生高温和污染物,相比传统热加工技术,节能可达90%以上。
随着科技的不断发展,食品加工领域正经历着前所未有的变革。
其中,D打印技术作为一种新兴的制造工艺,正在逐渐渗透到食品加工领域,为加工过程的创新和提升提供了新的机遇。
本文将介绍D打印技术在食品加工领域中的应用,以及其相较于传统加工技术的优势。
D打印技术是一种以数字模型文件为基础,使用可粘合材料如金属、塑料等,通过逐层打印方式制造物体的技术。
其基本原理是,将需要制造的物体进行分层处理,形成一系列连续的层片,并在层片之间施加粘合剂,最终形成三维实体。
灵活性高:可打印出复杂的结构与外形,满足个性化的需求。
生产周期短:无需开模、压型等繁琐工序,缩短了生产周期。
材料利用率高:采用逐层打印方式,减少了材料浪费。
在食品加工领域,D打印技术可用于造型与包装设计。
通过打印出具有特殊外形的食品容器和包装材料,提高产品的吸引力和附加值。
例如,可以使用D打印技术制作具有复杂形状和纹理的巧克力、糖果等,提高了食品的观赏性和口感。
同时,还可以利用该技术为食品包装设计更加精美的图案和标识,提高产品形象。
D打印技术可以根据消费者的个性化需求,快速制造出符合其口味的食品。
例如,在糕点、饼干等食品的制作中,通过D打印技术将消费者的名字、头像等打印在食品表面,增加了产品的趣味性,也提高了消费者对产品的满意度。
在食品加工过程中,配料和佐料的精确控制对于产品的质量和口感至关重要。
D打印技术可以通过精确的计量和打印,实现配料和佐料的均匀混合,提高了产品的品质和一致性。
例如,在制作巧克力时,可以使用D打印技术将可可脂、糖、牛奶等原料精确混合,确保巧克力的口感和质地一致。
近年来,3D打印技术在蛋糕和其他烘焙食品领域的应用也日益广泛。
通过D打印技术,可以制作出具有复杂形状、纹理和图案的蛋糕和其他烘焙产品。
D打印技术还可以提高烘焙食品的生产效率,降低生产成本。
D打印技术在食品加工领域的应用正逐渐扩展和深化,为食品加工带来了革命性的变革。
该技术的应用不仅提高了生产效率和产品附加值,还为个性化食品制造和配料佐料的精确控制提供了强有力的支持。
随着技术的不断完善和创新,相信D打印技术在食品加工领域的应用前景将更加广阔。
希望读者能够深入了解和研究这一领域,共同推动食品加工产业的持续发展。
随着矿产资源的不断开发和利用,岩石破碎和钻井作业在采矿、地质勘探等领域的重要性日益凸显。
高压脉冲放电作为一种新型的岩石破碎和钻井技术,具有高效、节能、环保等优点,引起了研究者的广泛。
本文将围绕高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备研制展开讨论,旨在深入探讨其技术原理、研究方法及实际应用。
近年来,国内外学者对高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备进行了大量研究。
研究发现,高压脉冲放电产生的瞬间高温高压和强烈的冲击波可以有效地破碎岩石、提高钻井效率。
同时,这种技术具有对环境污染小、能量利用率高等优点。
然而,在实际应用中,仍存在设备可靠性、脉冲产生装置的稳定性和使用寿命等问题,需要进一步研究和改进。
高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备研制的核心技术原理主要包括脉冲产生原理和设备工作原理两个方面。
在脉冲产生原理方面,主要通过高压电源、放电间隙和脉冲形成网络等部件产生瞬间高压脉冲,作用于岩石表面产生放电裂纹。
在设备工作原理方面,利用高压脉冲放电产生的冲击波和高温高压对岩石进行破碎,同时通过优化设备结构、材料选取和冷却系统设计等方式提高设备可靠性和使用寿命。
本文采用理论分析、实验研究和数值模拟等多种方法进行研究。
根据电学、力学等相关理论,对高压脉冲放电的物理过程进行理论分析,以揭示其作用机理和规律。
通过实验研究,对高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备的实际效果进行测试和评估。
利用数值模拟方法,对设备性能进行优化设计和参数调控,以提高设备的整体性能。
通过研究和实验,本文成功地研制出了具有高可靠性、高效率的高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备。
在实际应用中,该设备表现出了良好的破碎效果和钻井效率,同时具有环保、节能等优点。
然而,在应用过程中,仍存在一些问题,如设备成本较高、脉冲产生装置的稳定性有待进一步提高等,需要后续研究和改进。
本文对高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备进行了深入的研究,通过理论分析、实验研究和数值模拟等方法,成功地研制出了具有高可靠性、高效率的设备。
实际应用表明,该设备具有破碎效果好、钻井效率高、环保节能等优点。
然而,仍存在一些问题需要后续研究和改进,如降低设备成本、提高脉冲产生装置的稳定性等。
未来研究方向应包括以下几个方面:进一步优化设备结构和设计,提高设备的稳定性和可靠性;开展更加深入的理论研究,揭示高压脉冲放电破碎岩石及钻井装备的作用机理和规律;通过推广应用,推动该技术在实践中的广泛应用,为采矿、地质勘探等领域的发展做出更大的贡献。