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欧姆加热杀菌机理的初步研究

常雪妮;程玉来

  食品是人类赖以生存和发展的物质基础,食品安全则是关系到人体健康和国计民生的重大问题。随着我国经济和社会的持续较高速发展,提高我国的食品安全势在必行。杀菌是保证食品安全的一个重要部分。目前常用的杀菌方法为热杀菌,往往存在加热速度慢、传热面容易结垢、能量利用率低等问题。欧姆加热作为一种新兴的杀菌方法,具有加热速度快,能量利用率高,杀菌效果好等诸多优点。但欧姆加热技术的杀菌机理,至今仍无定论,对此本文进行了初步研究探讨。在自行设计研制间歇式欧姆加热杀菌试验装置及其专用电源基础上。选用大肠杆菌为试验对象。取浓度约为10~7个/ml的大肠杆菌菌液,用液体肉膏蛋白胨培养基,于37±1℃增菌培养48h后,以0.5%食盐水稀释得到。采用对比试验,分别对菌液进行水浴加热杀菌处理(在90℃下,处理25min)、高频低压欧姆加热处理(在频率为1000Hz,电压为100V、处理25min)、商用电欧姆加热处理(在频率为50Hz、电压为220V、处理2min)。采用电子显微镜对上述三种处理后及对照的菌体细胞进行观察,从细胞形态学和细胞生物学的角度对处理前后大肠杆菌细胞形态的变化及其形态差异进行了分析。90℃水浴加热处理后的大肠杆菌,细胞膜蛋白质变性剧烈,且较均匀;欧姆加热处理后大肠杆菌细胞膜结构蛋白变性程度总体上次于水浴加热,且分布很不均匀,但其变性部位的蛋白质变性程度明显大于水浴加热处理。采用电压越大,细胞膜结构蛋白变性程度越大,细胞形态变化越大;采用频率越大,细胞形态变化越不明显。初步的分析结论为:①欧姆加热杀菌是通过热力作用和电场作用协同杀菌的,故杀菌效果要优于单纯的热力杀菌。②欧姆加热的杀菌效应受所采用的电压和频率的影响。……