脉冲强光杀菌研究概述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物工程脉冲强光杀菌研究概述摘要：脉冲强光技术是一种利用瞬间放电的脉冲工程技术和特殊的惰性气体灯管，以脉冲形式激发强烈的白光，光谱分布近似太阳光，光强度相当于到达地球表面太阳光强度的数千乃至数万倍的一种世界领先的光源技术。脉冲强光冷杀菌技术利用脉冲产生的强光照射待杀菌食品等物质以达到低温杀菌的效果。关键词：冷杀菌；脉冲；白酒杀菌；强光脉冲强光杀菌是一种新型冷杀菌技术,因使用高强度的短时宽光谱带白光对食品杀菌,所以在杀菌和对食品进行保鲜的同时能很好地保持食品的营养成分和口味不发生变化,且无有害物质残留。脉冲强光杀菌技术在处理食品时,还具有杀菌时间短、经济可

2、行等特点。目前,我国对脉冲强光杀菌装置的研究还处于实验室阶段,已进行的试验表明该项技术具有良好的杀菌效果,但是有关脉冲强光杀菌的影响因素和使用范围的研究还不是十分明确。1脉冲强光技术的研究现状20世纪90年代初，美国圣地亚哥纯脉冲技术研究所推出了一项有望取代传统的物理和化学杀菌手段的专利新技术，它利用瞬时、高强度的脉冲光能量，可有效杀灭暴露在食品和包装材料表面的微生物以及食品中的内源酶。其中包括细菌、霉菌、孢子、病毒、原生质、休眠孢子等。这种商品名为“纯亮”(PurebrightTM)的脉冲强光杀菌新技术在食品、医药及包装材料上的应用已获得美国FDA的批准。脉冲强光可以

3、钝化无菌加工过程中使用的包装材料、流态食品、固态食品上的微生物，如鱼、肉制品和焙烤食品等。PurebrightTM系统可以减少微生物数量达9个对数。美国肉协组织声明，PurebrightTM可以作为一种处理系统，与醋酸喷淋或热水烫等方法联合使用，来减少动物鲜肉上的病原体。把商业制作干酪用的凝乳接种上假单胞菌，置于强度16j／cm2、脉冲周期为0.5ms的强光下。闪光两次后，可生长发育的微生物数减少了1.5个对数。凝乳表面最靠近光源的部分，温度上升5℃。专业晶评人员进行感官指标鉴定，发现用此方法处理，不影响奶酪的口味。食品脉冲强光杀菌技术，可以和其他卫生保护方法结合起来使

4、用。如高压水冲洗与脉冲强光杀菌结合，能够减少鱼体组织表面的适冷细菌和大肠杆菌，减少量为3个对数。经此处理的鱼冷藏15天后，感官指标仍然符合标准。草莓涂上蜡膜，置于能量强度0.5j／cm2、周期0.3ms、重复率为每秒1个脉冲的脉冲强光下，处理4个脉冲或闪光。常温常压下保存2周后，草莓表面没有出现霉菌生长现象。此方法首先在食品表面加上一层透光的固态可食膜，之后用光照射，钝化其表面的微生物，以提高易腐固态食品货架期。这种方法已经获得专利。物质表面或允许光通过的透明介质，比如水中的微生物(细菌、孢子和病毒)可以被脉冲强光大量钝化。这种技术，已经被人们验证。其应用包括城市用水的

5、处理，废水处理、带包装的饮用水包装线、包装中和包装后的处理。2脉冲强光技术原理脉冲强光技术及特点脉冲强光是一种高强度、宽光谱的白色闪光，是利用广谱“白”光的密集、短周期脉冲进行处理产生的。目前主要用于包装材料表面、包装和加工设备、食品、医疗器械以及其他物质表面杀菌或用来减少微生物数目，可显著延长产品货架期，是一种有效、经济和安全的杀菌新技术。该技术很适合可用于食品无菌加工中的包装材料表面、包装和加工设备、食品、医疗器械以及其他物质表面的无菌加工。脉冲强光处理产生的热量很少，光化学和光热力学机制共同作用下，钝化微生物。脉冲强光对食品中的营养成分几乎没有影响，脉冲强光必需的

6、能量，与热力和其他非热加工方法所需能量比较也是较少的。利用短周期脉冲强光技术对包装材料和透明膜包装的食品灭菌，是一种极具有吸引力的处理方法。脉冲光中起杀菌作用的波段可能是紫外光,其它波段起协同作用。由于细菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态物质。脉冲强光有一定的穿透性,当闪照时,脉冲强光作用于其活性结构上,使蛋白质发生变性,从而使细胞失去生物活性,达到杀菌的目的。3脉冲强光设备3.1脉冲强光设备结构脉冲强光杀菌装置主要由动力单元、惰性气体灯单元及单片机控制单元三部分组成。输入的市电经升压变压器,变为数千伏特的高压,经整

7、流给电容器充电,施加在惰性气体灯的两端,当灯两端的电压达到预定的电压后,高压脉冲发生器产生一个仅持续数微秒的高压脉冲,使灯内的惰性气体导通,而放电闪光。随着灯的闪光,原来加在灯两端的高压也随之迅速下降,此时,电容器又开始充电为灯的下一次闪光积蓄能量,周而复始,直到达到所要求的闪光次数为止。可以改变的参数包括输入电压、闪光间隔、闪照次数、高压脉冲触发宽度、受照射物体离光源的距离等参数。通过改变输入电压或闪光间隔即可改变灯两端的放电电压。其中,输入电压、闪光间隔、闪照次数、高压脉冲宽度等参数皆可按实验要求输入单片机,让其自动调节、控制完成。另