高压脉冲电场杀菌技术1

杀菌（冷杀菌与热杀菌）冷杀菌技术冷杀菌（物理杀菌）是当代一类崭新的技术，物理杀菌条件易于控制，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，即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，所以包装与食品机械的设计与制造上采用冷杀菌技术是非常必要的。

1.2超高压脉冲电场杀菌超高压脉冲电场杀菌是采用高压脉冲器产生的脉冲电场进行杀菌的方法。

其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品。

其机理基于细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等假设。

其作用主要有2个：（1）场的作用。

脉冲电场产生磁场，细胞膜在脉冲电场和磁场的交替作用下，通透性增加，振荡加剧，膜强度减弱从而使膜破坏，膜内物质容易流出，膜外物质容易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。

（2）电离作用。

电极附近物质电离产生的阴阳离子与膜内生命物质作用，阻碍了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行同时，液体介质电离产生臭氧的强烈氧化作用，使细胞内物质发生一系列的反应。

通过场和电离的联合作用，杀灭菌体[3]。

超高压脉冲电场杀菌已在实验室水平上取得了显著的成效。

它可保持食品的新鲜及其风味，营养损失少。

但因其杀菌系统造价高，制约了它在食品工业上的应用，且超高压脉冲电场杀菌在黏性及固体颗粒食品中的应用还有待进一步的研究。

1.3强磁场脉冲杀菌该技术采用强脉冲磁场的生物效应进行杀菌，在输液管外面，套装有螺旋兴线圈，磁脉冲发生器在线圈内产生（2～10）T的磁场强度[4]。

当液体物料通过该段输液管时，其中的细菌即被杀死。

该技术具有以下特点：杀菌时间短且效率高。

杀菌效果好且温升小，能做到既能杀菌，又能保持食品原有的风味、滋味、色香、品质和组分（维生素、氨基酸等）不变，不污染产品，无噪音，适用范围广泛[5]。

1.4脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌是采用脉冲的强烈白光闪照方法进行灭菌。

通过惰性气体发出与太阳光谱相反，但强度更强的紫外线至红外线区进行杀菌。

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。

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。

高压脉冲电场杀菌2007-04-30 11:481 灭菌机理关于高压脉冲电场杀菌的机理，现有多种假说：主要有细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型，电解产物效应、臭氧效应等，大多数学者倾向于认同电磁场对细胞膜的影响，并以此为基础对抑菌动力学进行探索。

细胞膜穿孔效应假说认为，细胞膜由镶嵌蛋白质的磷脂双分子层构成，它带有一定的电荷，具有一定的通透性和强度。

膜的外表面与膜内表面之间具有一定的电势差。

当细胞上加一个外加电场、这个电场将使膜内外电势差增大。

此时，细胞膜的通透性也随着增加，当电场强度增大到一个临界值时，细胞膜的通透性剧增、膜上出现许多小孔，使膜的强度降低。

此外当所加电场为一脉冲电场时，电压在瞬间剧烈波动，在膜上产生振荡效应。

孔的加大和振荡效应的共同作用使细胞发生崩溃，从而达到杀菌目的。

穿孔效应假说可以通过两种方法来证实，一是电子显微镜下的照片显示、酵母菌被处理后可以见到菌体上有明显的裂痕。

另一证据是检测杀菌前后菌液中的离子浓度c。

JayaMm对磷酸盐缓冲液中的乳酸杆菌进行高压脉冲电场杀菌，比较杀菌前后的阴离子浓度，发现在乳酸杆菌被杀灭后Cl-离子浓度高了很多。

由于实验排除了Cl-的其它来源、故而只能得出因为乳酸杆菌细胞膜破裂，细胞内物质外泄的结论。

电磁机制理论是建立在电极释放的电磁能量互相转化基础上。

电磁理论认为电场能量与磁场能量是相互转换的，在两个电极反复充电与放电的过程中，磁场起了主要杀菌作用，而电场能向磁场的转换保证了持续不断的磁场杀菌作用。

这样的放电装置在放电端使用电容器与电感线圈直接相连、细菌放置在电感线圈内部，受到强磁场(场强6．87特斯拉，功率16KJ)作用。

粘弹极性形成模型认为，一是细菌的细胞膜在杀菌时受到强烈的电场作用而产生剧烈振荡，二是在强烈电场作用下，介质中产生等离子体，并且等离子体发生剧烈膨胀，产生强烈的冲击波，超出细菌细胞膜的可塑性范围而将细菌击碎。

电解产物理论指出在电极点施加电场时，电极附近介质中的电解质电离产生阴离子，这些阴阳离子在强电场作用下极为活跃，穿过在电场作用下通透性提高的细胞膜，与细胞的生命物质如蛋白质、核糖核酸结合而使之变性。

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。

高压脉冲电场杀菌技术在食品保鲜中的应用研究随着科技的发展，高压脉冲电场杀菌技术也逐渐走进了人们的生活，应用于食品保鲜中。

那么，高压脉冲电场杀菌技术到底是什么？它的工作原理是怎样的？又有什么优点和应用前景呢？本文将对这些问题进行探讨。

一、高压脉冲电场杀菌技术的定义与原理高压脉冲电场杀菌是一种非热处理的新型杀菌技术。

利用高电压电场的作用，通过短时间内的强电场冲击，破坏菌体胞膜，导致微生物的死亡。

由于高压脉冲电场的处理是在常温下进行的，因此相对于热处理杀菌技术而言，它不会对食品的口感、色泽、香味等产生影响。

当电压达到一定强度时，高压脉冲电场的强电场将会破坏电场中微生物菌体的胞壁和细胞膜等细胞成分，使得细胞内部电位和外部电位不再一致，导致胞内液体分子的渗漏和蛋白质的变性，使菌体失去生长和繁殖的能力。

因此，高压脉冲电场杀菌技术可以用来控制食品被细菌、真菌、酵母等微生物污染的程度或者达到食品无菌状态。

二、高压脉冲电场杀菌技术的优点高压脉冲电场杀菌技术相比传统的热处理杀菌、紫外线杀菌等技术有以下优点：1、保持食品的原始营养成分和特性，达到保鲜的效果同时不影响食品口感。

2、对菌体杀灭率高，可以在短时间内实现高效杀菌。

杀菌率可达 99%以上。

3、高压脉冲电场处理食品时，食品不会发生形态、质量和性状上的变化。

而热处理时易发生大量水分蒸发，使食品变质和失去原有品质，且仅能在较高的温度下进行。

4、高压脉冲电场杀菌处理在常温下进行，不需要预热或降温，操作简单且节能环保。

三、高压脉冲电场杀菌技术的应用前景目前，高压脉冲电场杀菌技术已经应用到食品、药品、化妆品和环保等领域。

在食品保鲜中，高压脉冲电场杀菌技术的应用道路也在逐步拓宽。

以葡萄酒为例，食品中的微生物主要是酵母和乳酸杆菌，这些微生物可能会改变葡萄酒的口感和品质，导致葡萄酒变质。

高压脉冲电场杀菌技术便可以避免上述问题的出现，同时达到保鲜效果。

此外，高压脉冲电场杀菌技术的应用还可以涉及到带壳水产品、干果及花卉等领域。

高电压脉冲灭菌技术一、背景介绍高电压脉冲灭菌技术，是一种利用高压电场对微生物进行杀灭的新型灭菌技术。

它的出现，不仅填补了传统灭菌技术的漏洞，而且具有许多优点，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

二、工作原理高电压脉冲灭菌技术是利用高压电场对微生物进行杀灭的。

在该技术中，通过导体板将样品置于两个电极之间，然后施加短暂的高压脉冲电场。

这些脉冲会使细胞内部产生微小孔隙，从而导致细胞死亡。

三、优点1. 无需使用化学消毒剂或热处理等方式；2. 不会影响食品质量和口感；3. 有效地杀灭细菌和病毒；4. 可以减少能源消耗和处理时间；5. 能够处理大批量样品。

四、应用领域1. 食品行业：可以用于肉类、家禽、海鲜等食品的杀菌；2. 医药行业：可以用于药品、医疗器械等的杀菌；3. 化妆品行业：可以用于化妆品的杀菌。

五、技术参数1. 电压：一般在30-50KV之间；2. 脉冲宽度：一般在10-100微秒之间；3. 脉冲频率：一般在1-10赫兹之间；4. 处理时间：根据不同的样品而定。

六、操作步骤1. 准备样品，将其放置于导体板上；2. 将导体板放置于两个电极之间，并连接高压脉冲发生器；3. 设置脉冲参数，包括电压、脉冲宽度和脉冲频率等；4. 开始处理，处理时间根据不同的样品而定。

七、注意事项1. 操作时应戴好防护手套和护目镜等个人防护装备；2. 在操作过程中应避免触摸高压电极或导体板等部件；3. 操作结束后应及时清洗设备和工作区域。

八、结论高电压脉冲灭菌技术是一种新型的灭菌技术，具有许多优点，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

在实际操作中，需要注意安全和卫生问题，并根据不同的样品设置不同的脉冲参数。

高压脉冲电场杀菌技术随着人民生活水平的提高，食品的安全性与营养性受到越来越大的关注。

对于食品的杀菌保藏技术也提出了越来越高的要求。

传统的杀菌技术主要是采用高温，烫漂，热风干燥，巴氏杀菌，添加化学防腐剂等，这几种方法都存在弊端，对于热敏性的营养素，会在高温中损失，而且往往会破坏食物本身的色泽，影响食物的感官，改变食品的色，香，味。

随着近几年食品安全事件的频发，也使得人们谈食品添加剂而色变，因此很多的食品人致力于新的杀菌技术的研究。

像微波杀菌，超声杀菌，膜过滤除菌，高压脉冲电场杀菌等。

下面给大家简要介绍一下高压脉冲电场杀菌。

高压脉冲电场杀菌，一种新型的食品冷杀菌技术（High Intensity Pulsed Electric Fields，简称PEF）。

上个世纪六十年代，在美国就已经开始研究，到九十年代中后期我国才开始这方面的研究，由于设备的限制，研究水平已经相对比较落后，特别是在产业化方面。

目前，对于它的杀菌机理尚不明确。

多数学者认为高压脉冲电场的杀菌原理包括场的作用和电离作用两种。

场的作用：脉冲电场产生磁场，磁场和电场的交替作用使细胞膜振荡加剧，膜强度减弱，使膜内物质溢出，膜外物质易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。

电离作用：电极附近物质电离产生的离子与膜内物质作用，阻断了膜内外生化反应和新陈代谢的进行。

同时，液体介质产生强氧化物质如O3，与细胞内物质发生反应从而影响细胞正常功能的发挥。

高压脉冲电场杀菌的特点高压脉冲电场杀菌特点：①杀菌时间短、效率高、能耗远小于热处理法；②脉冲电场杀菌在常温常压下进行，与加热法相比更能有效地保持食品原有的色、香、味及营养成分，对热敏性物料尤其适用。

早期的研究主要集中在PEF 对微生物的杀菌效果方面，人们已就PEF 对多种腐败菌和致病菌的杀菌效果进行了大量而系统地研究。

目前，人们已经对PEF 的杀菌效果有了深入的认识和掌握。

PEF 杀菌实验的指示微生物包括枯草芽抱杆菌、德氏乳杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、荧光假单孢菌、啤酒酵母、金黄色葡萄球菌、嗜热链球菌、大肠杆菌、大肠杆菌O157、霉菌和酵母等，研究结果表明PEF 处理对这些微生物的营养体细胞均有较好的杀灭作用，但芽孢表现出较强的耐受性。

高压电场杀菌技术的杀菌原理及应用前景研究高压电场杀菌技术是一种利用高压电场对微生物进行杀菌的技术。

它通过施加高压电场，使微生物内外部电压发生差异，进而破坏微生物的细胞膜、细胞壁和细胞核，达到杀菌的目的。

高压电场杀菌技术的原理主要包括两个方面：电场杀菌和高压电力学效应。

首先，电场杀菌是指在高压电场中，微生物的细胞内外部电压不一致，导致细胞膜电位差改变，细胞膜的孔道和通道打开，导致细胞的内外物质交换失衡，细胞内外的水分平衡和离子平衡被破坏，细胞的正常生命活动紊乱，并最终导致细胞死亡。

其次，高压电力学效应是指高压电场施加到微生物细胞上时，间接产生的一系列影响。

高压电场作用下，液体介质被极化，产生介电损耗、电渗流和电热效应。

介电损耗是指微生物细胞内外部电介质的摩擦而产生大量热能，使细胞的内部温度急剧上升，导致微生物细胞蛋白质的变性，DNA的降解，最终导致微生物的死亡。

高压电场杀菌技术的应用前景很广泛。

首先，高压电场杀菌技术可以应用于食品工业。

食品存储中常常存在着细菌、霉菌和酵母等微生物的污染，这些微生物会对食品的质量和安全性产生严重的威胁。

高压电场杀菌技术可以有效地杀灭食品中的微生物，延长食品的保质期，保证食品的安全和口感。

其次，高压电场杀菌技术也可以应用于制药工业。

在药物的生产过程中，通常需要对药物进行杀菌消毒，以避免微生物的污染。

传统的杀菌方法需要使用高温和化学消毒剂，这存在着对药物有效成分的破坏和对环境的污染的风险。

而高压电场杀菌技术可以在不使用高温和化学物质的情况下杀菌，保证药物的品质和纯度，降低对环境的影响。

另外，高压电场杀菌技术还可以应用于医疗领域。

在医院的手术室、病房和消毒设备等地方，常常存在着各种细菌和病毒的传播和污染风险。

高压电场杀菌技术可以用于对医院环境的消毒和空气净化，有效地杀灭病原微生物，预防和控制医院感染，保障患者的安全和健康。

总之，高压电场杀菌技术通过施加高压电场，破坏微生物的细胞结构和干扰细胞的正常生命活动，以达到杀菌的目的。