脉冲电场作用下细菌细胞膜跨膜电压分析

为了研究脉冲电场作用下细菌细胞膜响应,建立了单个细菌的球状模型,通过求解拉普拉斯方程推导跨膜电压表达式。根据表达式进行了跨膜电压的频域和时域分析。通过分析表达式中跨膜电压与外电场间的传递函数,得到跨膜电压的频域特性;通过对表达式进行拉普拉斯变换与反变换,求解出跨膜电压的时域特性。频域分析结果表明,外电场作用下的细菌细胞膜体现出低通滤波器的特性。时域分析结果表明,方波脉冲作用下的跨膜电压幅值与脉宽有关;单指数衰减波脉冲作用下的跨膜电压幅值与衰减时间常数有关;振荡衰减波脉冲作用下的跨膜电压幅值与振荡频率有关。

基于能量密度的PEF灭菌实验研究

介绍了高压脉冲电场灭菌系统的组成,阐述了高压脉冲发生器的设计原理及食品处理室的结构.提出了单个脉冲下处理室能量密度的概念,并以此概念对脉冲电压幅度、脉冲电容器电容量及处理室容积对液体试品细菌残活率的影响进行了统一说明.实验结果表明:细菌残活率随单个脉冲下处理室能量密度的增大而降低.

脉冲电场灭菌机理分析及细菌失活模型的研究

针对目前有争议的脉冲电场灭菌机理,通过对电穿孔和电崩解过程的分析,认为电崩解机理更能够说明脉冲电场灭菌的原理和过程。通过对两种细菌失活模型Hülsheger&Niemann模型和Peleg模型进行数学分析,认为这两种模型其实质是相同的。在这两种模型中,细菌残活率指数岁电场强度的呈线性变化。通过实验研究,提出了一种不同的细菌失活模型,其细菌残活率指数随场强升高呈指数趋势变化,对这种新模型与目前常用的模型之间的关系进行了分析说明,常用的两种模型是该模型在一个局部的线性化近似表达。

不同压力条件下高压脉冲电场灭菌效果研究

本文采用同轴电极结构的处理室和能够产生双极性单指数衰减波的脉冲灭菌装置对液体食品进行了灭活处理,探讨了液体食品分别在常压、加气压、除气处理、除气后再加气压下的高压脉冲电场(pulse electric field,PEF)灭菌效果.实验研究表明:在脉冲电压灭菌前,进行加压处理,有利于脉冲电压灭菌,而在脉冲电压灭菌前除气处理,不利于脉冲电压灭菌.