紫外发光二极管(UV-LED)技术对食品微生物灭活应用的研究进展

紫外辐照是一种非热杀菌技术,汞蒸气紫外灯是现阶段用于食品卫生处理的主要设备,但受某些因素影响,汞灯的生产使用将逐渐变少,被环保节能的紫外发光二极管(UV-LED)取代是一种不可避免的趋势。本文根据UV-LED发光原理和多波长耦合应用的特点,综述了对微生物灭活的机理、探究了影响灭活效果的因素(波长、紫外剂量和物料特性)、处理食品的灭菌效果以及对部分食品品质的影响,为UV-LED在食品领域的杀菌处理工艺和设备参数优化提供参考。

超声波作用条件对微生物灭活效能的影响

实验室配制含微生物水样,考察超声波频率、声能密度、超声时间和工作方式对微生物灭活效能的影响。结果表明,声能密度对超声灭活微生物的影响取决于超声对微生物的作用机制,随声能密度的增加,对细菌总数、总大肠菌群和粪大肠菌群灭活率均呈现先增加后减小再增加的变化趋势;40kHz频率超声对微生物灭活效果好于25kHz;随着超声时间的延长,细菌总数、总大肠菌群和粪大肠菌群灭活率随之增加。相比连续超声作用,一定条件的脉冲超声工作方式具有更好的灭活效果。选择适当的超声频率、声能密度、作用时间和工作方式更有利于超声灭活致病微生物,且能避免了能量的浪费。

介质阻挡放电协同Ag-Cu/TiO_(2)-CS复合光催化剂灭活生物气溶胶的实验研究

选用大肠杆菌和杂色曲霉菌作为代表性细菌和真菌以制备生物气溶胶,采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖(CS)修饰的Ag-Cu/TiO_(2)-CS复合光催化剂,使用自制线管式介质阻挡放电反应器协同光催化剂对生物气溶胶进行灭活实验研究,考察初始浓度、放电功率、单一及协同处理对生物气溶胶的灭活影响,并通过SEM、胞外蛋白质与电解质测定探究了生物气溶胶灭活机理.结果表明:Ag、Cu掺杂比为2:2mol%时光催化剂灭菌效果最好,处理时间为10.5s时对大肠杆菌的灭活率为0.61-lg.相比介质阻挡放电单一处理,协同光催化处理后,菌体结构破损加重,胞内物质外泄增多,灭菌效率明显提升,在60W/催化灭活条件下,细菌、真菌的灭活率分别为2.89-lg、2.87-lg,且有效抑制生物气溶胶的复活,灭活后48h内细菌、真菌的复活率分别为-3.40-lg、-3.39-lg.

等离子体活化水用于微生物消杀的意义和现状

等离子体活化水作为大气压冷等离子体的一种主要衍生形式,近年来成为等离子体生物医学领域的研究热点。等离子体活化水能够储存等离子体中的活性成分,具备与等离子体相近的生物效应,能高效杀菌;具有良好的均匀性和流动性,可通过擦拭、冲洗等多种方式应用于多种消毒场景,包括环境和物体表面的消毒、食品保鲜等;因其具有的低刺激性和良好的生物安全性,也可用于感染性疾病的治疗。基于等离子体活化水的这些特性和应用,近年来围绕着活化水的制备和性质、对微生物消杀效应及其机制、等离子体活化水制备装置的研发及应用发展等方面开展了大量研究工作,增加了对等离子体活化水化学和生物学机制的认识,为等离子体活化水的应用转化提供了科学依据。文中综述了等离子体活化水用于微生物消杀的基本原理、研究现状和发展方向,以期为同行学者、研究生和企业技术人员提供参考。

光动力抗菌水刺棉的染整一体化制备及其性能

为解决传统抗菌非织造用品防护性能差、制备成本高和潜在毒性大等问题,以水刺棉为基材,通过低分子质量壳聚糖改性、柠檬酸共价交联和光敏剂染整一体化负载工艺,制备了具有高效广谱、抗菌耐久、安全低毒和绿色低碳的光动力抗菌水刺棉。利用紫外/可见光分光光度计、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪对光动力水刺棉的化学结构和光动力学性能进行表征,通过抗菌实验探究了不同接触时间下光动力水刺棉的抗菌性能与抗菌耐久性能。结果显示:光动力水刺棉在10 min光照下能够淬灭50%以上的1,3-二苯基异苯并呋喃,属于主导能量转移的Ⅱ型光动力机制,在15 min内杀灭99%以上的金黄色葡萄球菌,在60 min内杀灭90%以上的大肠杆菌,表明功能化的水刺棉具有优异的光动力抗菌特性;此外,光动力水刺棉经光漂白和水洗使役后仍具有显著的抗菌耐久性,均可满足生物医用材料对生物安全性的要求,具有大规模制备新一代光触媒非织造用品的应用潜力。

光动力抗菌技术在鲜切菜加工除菌过程中的应用研究进展

微生物灭活作为鲜切菜加工过程中关键的步骤之一,关系着鲜切菜的保质期与食品安全问题。因此,研究和利用各种除菌技术以延长鲜切菜保鲜期、保证食品安全与质量十分重要。光动力抗菌技术(photodynamic antimicrobial technology,PDAT)是一种新兴的食品非热除菌技术手段,利用光生的活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)攻击微生物细胞的多个靶点,不易产生耐药性,在鲜切菜领域展现出了巨大的应用前景,为当前研究的前沿热点。考虑到鲜切菜本身具有的生理活性成分与光敏剂之间的相互作用,相比离体实验,PDAT在鲜切菜中的应用效果有限,应将其视为额外的除菌工具,而不是其他传统除菌技术的替代品。本文以鲜切菜的食品安全为出发点,综述了PDAT的原理、方法优势及劣势,鲜切菜的代谢生理变化与PDAT在鲜切菜领域上的应用研究进展与未来发展方向,以期为促进净菜产业的食品安全和PDAT的发展提供依据。

脉冲电场在食品保鲜中的应用综述

脉冲电场(PEF)技术能有效解决食品中的生物危害,是一种具有良好发展前景的食品非保温保鲜方法。因此,本文分析了PEF的技术原理以及其在食品保鲜中的应用,以供参考。

低温等离子技术及其对食品品质与微生物的影响

阐述了低温等离子体技术的发展现状、放电方式、诊断及活性成分表征,综述了低温等离子体技术处理对食品主要品质指标淀粉和蛋白质结构的变化规律以及对食品中微生物灭活的研究进展,为低温等离子技术调控食品品质提供重要理论参考和新的技术手段,为该技术的工程化应用提供理论支撑。

滨海直流冷却电站海生物污染问题研究

随着淡水资源保护力度持续加强及成本上升,越来越多的电站选择临海建设,选用海水直流冷却设计方案。海生物对循环水、凝汽器的污堵是滨海直流冷却电站的一个共性问题。海生物在循环水、凝汽器内壁长期吸附繁殖,会导致管道通流量降低、影响凝汽器换热效率、机组真空下降,导致机组被迫降负荷清理凝汽器,严重者需要停机处理,是滨海直流冷却电站安全运行的一个重大隐患。本文旨在探讨常见海生物污堵现象、处理措施及有关注意事项,推动滨海直流冷却电站海生物污染问题的研究与防护。

生物有机肥在小白菜上的应用效果

通过对小白菜进行不同施肥处理,发现施用生物有机肥、生物有机肥灭活基质等水溶肥料能够改善小白菜的农艺性状,增加产量,提高种植效益。

微生物肥料在小白菜上的应用效果研究

微生物肥料在小白菜上的应用效果试验表明,喷施农用微生物菌剂、农用微生物菌剂灭活基质等水溶肥料能够增加小白菜产量,提高种植效益。

大白菜应用生物有机肥试验结果

采取随机区组与设计，研究了大白菜施用生物有机肥，结果表明，每亩施用100公斤生物有机肥，亩产量达1758.33公斤，比灭活生物有机肥的产量增加7.93%。

非水基洗消剂消毒性能实验研究

针对船舶密闭舱空间环境的生化消毒需要,研究一种以碱-醇-胺为主要消毒成分的非水基洗消剂。这类洗消剂具有使用方便、易雾化等特点。采用气相色谱分析方法,以沙林模拟剂甲基磷酸二甲酯、维埃克斯模拟剂马拉硫磷和芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚为考核对象,研究非水基洗消剂对其化学消毒效果。采用悬浊液定量杀菌分析方法,以革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌为考核对象,研究非水基洗消剂对其细菌杀灭效果。采用病毒灭活分析方法,以脊髓灰质炎病毒和甲型H1N1病毒为考核对象,研究非水基洗消剂对其病毒灭活效果。实验结果表明,非水基洗消剂是一种兼具化学消毒和生物灭活功能的高效洗消材料。

低温等离子体灭活微生物气溶胶的效果及影响因素

微生物气溶胶相关的突发性疫情时有发生,故研发新型高效的微生物气溶胶灭活技术已引起广泛关注。采用低温等离子体灭活枯草芽孢杆菌气溶胶,对低温等离子体电学特性和光学特性进行测定诊断,并测定活性氧。从细菌可培养性、细胞膜完整性、蛋白质泄露及细胞矿化4个方面分析评估灭活效果,并以杀菌率为指标,研究了外加电压、流速及相对湿度对灭活效果的影响。结果表明,低温等离子体可实现枯草芽孢杆菌气溶胶灭活,灭活效果显著。随着外加电压的增加,灭活效率呈上升趋势。在外加电压为10~13 kV时,对应灭活效率为48%~83%。灭活效率与流速成反比,随着流速的增加,灭活效率减小。流速为11~14 L·min^(-1)时,灭活效率为80%~47%。在不同相对湿度条件下,灭活效率呈先上升后下降的趋势。在RH=40%时,灭活效率达到最大值,为86%。这表明低电压、高流速和高相对湿度不利于微生物气溶胶灭活。本研究结果可为低温等离子体灭活微生物气溶胶技术的应用提供参考。

高电压环境工程应用研究关键技术问题分析及展望

高压(HV)放电技术通过施加高压电场来产生大量自由电子和活性物质,使之能控制和去除环境污染物。为此,介绍了高压放电在脱硫、脱硝、除尘、挥发性有机气体(VOCs)去除、臭氧发生、水处理和灭菌等方面的应用。高压放电脱硫脱硝采用流光电晕形式在气相或异相中氧化气态污染物,后者效率高于前者。随其处理风量的不断增加,应研发脉冲电源和交直流叠加(AC/DC)电源以提高反应器能量密度和脱除能力。静电除尘技术发展历史长,其除尘能力进一步的提高受到本体设计不合理、电源技术落后和2次扬尘等问题的限制。以电除尘指数取代传统Deutsch公式,并指导本体设计选型和电源优化,能有效提高除尘效率。高压放电还可用于臭氧发生,短脉冲电源研发、气源组分添加和装置冷却是其研发重点。高压放电能处理VOCs和污染废水,前者以放电结合催化为主,后者则兼有液下和沿面放电,目前仍需提高能量利用效率。放电除了能杀灭微生物外,还能在保持活性的前提下收集微生物。高压放电技术仍需向工业示范和联用发展。

高锰酸钾强化预氯化处理微污染原水

以总大肠菌群、细菌总数作为检测指标,采用人工配水考察了氯、高锰酸钾各自和联合应用灭活水中微生物的效果。结果表明,氯和高锰酸钾联用对配水中的指示微生物灭活效果好于这两种消毒剂单独使用的效果。通过Berenbaum公式计算证实,氯和高锰酸钾联用在灭活微生物指标上为协同作用,因而对微污染原水进行预氯化处理时,在获得相同消毒效果的前提下,投加高锰酸钾可以减少氯的投量,进而减少氯化副产物的生成。

青岛港董家口港区原油码头二期工程绿色设计

针对青岛港董家口港区原油码头二期工程在建设和运营中存在对海洋自然环境、生态环境、大气环境、水环境等产生影响的问题,进行节约资源、减少对环境的影响、资源循环利用等方面的绿色设计策略研究。通过制定绿色设计目标,并采取统筹利用土地与海域、设置油气回收装置、设置压载水生物灭活处理装置、资源综合循环利用的绿色设计策略与技术措施,达到节约用地用海、废气和水质排放达标、保护生态环境、资源综合循环利用的目的,对推动港口绿色循环低碳发展和技术进步等具有积极作用。

通风空调系统中紫外线辐射消毒的应用

通风空调中的空气过滤组合以及紫外线的消毒装置结合起来,发挥的作用是十分巨大的,在进行紫外线辐射消毒装置的安装上有一些注意事项,例如要注意安装在空气处理机组内的盘管的出口侧上等。本文对提高通风空调系统中紫外线辐射消毒能力以及技术应用展开了论述。

通风空调系统中紫外线辐射消毒的应用

介绍了紫外线消毒技术的应用情况,分析了紫外线辐射消毒在通风空调系统中应用的可行性,认为紫外线消毒装置与空气过滤器组合使用才能发挥出更大的效应,在通风空调系统中宜将紫外线消毒装置设置在空气处理机组内盘管的出口侧。