高压脉冲电场杀菌技术在食品工业中的应用

《高压脉冲电场杀菌技术在食品工业中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、www.cmrc.com.on咼压脉冲电场杀菌技术在食品工业中的应用ApplicationofHighVoltagePulsedElectrieFieldsinFoodPasteurization杜庆(西南大学食品科学学院重庆400716)摘要：食品杀菌是食品处理过程中的一个重要环节。高压脉冲电场杀菌因其杀菌时间短、效率高、能耗少等特点在食品灭菌中发挥着越来越重要的作用，综述了高压脉冲电场杀菌机理、特点、杀菌效果和在食品工业中不同方面的应用。并对此技术的发展前景提出了展望。关键词：高压脉冲电场；杀菌；食

2、品Abstract:Destroybacteriuinisavitaiprocessinfoodprocessing.Becauseofit,thecharacteristics,suchasshorttime,highefficiencyandlittleconsuner,highpulseclelectriefields(HPFF)beccmemoreandmoreusefulinfoodpasteurization,sunoizeckhehighpulsedelectricfieldssteril

3、iza-ticnnDctenisncharacteristics,stcrilizatiaipffcctandapplicationinthedifferentaspectsofthefoodindustry.Regardingtheprospectsforde_velopmentproposedtheforecastofthistechnique.Keywords:highpulseelectriefield(HPEF);sterilize;food屮图分类号：TS205文献标志码：A文章编号：100

4、1-8123(2007)12-0048-03食品工业中每年由于食品腐败变质造成的损失约占食品原料的20%以上，因此，杀菌技术一直是食品工业中研究的热点之一。食品保鲜处理既要保持食品的新鲜和原味，乂要尽量减小处理强度。食品保鲜的方法大致可以分为两类：加热和非加热处理门。加热处理对食品的营养价值及风味、滋味难免会产生一些副作用。特别是对于热敏性或有特殊要求的食品往往难以到达预期效果。非加热处理是一种当代崭新的食品加工技术，其杀菌条件易于控制，外界环境影响较小。高压脉冲电场处理就是属于非加热处理，具有杀菌时间

5、短、能耗低及对食品质量影响小等特点，因此不仅能消除食品中的微牛物而R还不破坏其天然品质。1高压脉冲电场杀菌机理对高压脉冲电场杀菌机理，己有多种假设，例如有臭氧效应、电解产物效应、电磁机理模型，细胞膜穿孔效应等，归纳起来，脉冲电磁场的杀菌机理主要表现在场的作用和电离作用这两个方面，两种作用的联合构成杀死微生物的主要因素。1.1场的作用分子生物学的研究表明，生物体内的大多数分子和原子具有极性(等效电偶极子)和磁性(分子电流模型)，外加电磁场必然会对其产生影响或作用。当液体食品作为电介质置于高强度的脉冲电场中

6、,食品中微牛物的细胞膜在脉冲电场的作用下出现穿孔极化现象，产生不可修复的破裂或穿孔，从而使细胞膜的通透性和膜导电率增大，最后导致胞内物质泄露甚至死亡12叫这种现象称为“电穿孔”现象。细胞膜由磷脂双分子层及蛋白质组成，存在蛋白质通道、孑L、泵送结构。蛋白质通道的开关决定于跨膜电势。蛋白质通道的开口电压为50mV左右，小于磷脂双分子层的介电强度。在高圧脉冲电场作用下，在跨膜电势达到磷脂双分子层击穿电压(150mV-500mV)前，许多电压敏感的蛋白质通道将会打开。而蛋白质通道一旦打开，将会经受比设定值大得多

7、的电流，其结果是山于焦耳热作用或功能团的电高压改性，蛋门质通道形成了不可逆的破坏。磷脂双分子层由于磷脂分子的带电性及双分子层对离子的可穿透性，对电场作用敏感。电荷使得磷脂分子在高强度电场作用下重新定向，产生了亲水性的孔，破坏了双分子层抗离子的屏障。亲水性孔可以通过电流，从而产生焦耳热使磷脂双分子层发牛相转变。由此，细胞膜上的电穿孔在蛋白质通道和磷脂双分子层中都岀现了。孔在形成后，其尺寸随电场强度、处理时间的增大而扩大。1.2电离作用电极附近产生的阴阳离子与膜内生命物质作用，阻断了膜内止常生化反应和新陈代

8、谢过程⑸。另外，电磁场能够使水分子的氢氧键断裂，在水中顿过馳加翠甌躱鵬峨赭留分子，会破坏DNA,导致细胞死亡。液体介质中耗远小于热处理法；二是山于在常温、常压下进行,处理后的食品与新鲜食品在物理性质、化学性质、营养成分上改变很小，风味、滋味无感觉出来的羌异，杀菌的效果明显(N/No<10-9),达到商业无菌的要求，特别适合于热敏性很高的食品“刑。3高压脉冲电场杀菌效果大量实验表明，高压脉冲电场对微生物作用明显，而R酵母比细菌更易被杀死，革兰