电导率对PEF灭菌中脉冲波形和能量变化关系研究

为了进一步提高脉冲电场食品处理的杀菌效果,从液体食品电导率、脉冲发生器波形和脉冲能量方面考虑,综合分析了液体食品电导率在高压脉冲杀菌过程中的重要影响实验结果表明,在电压一定时,电导率对脉中波形的上升沿时间有很大影响,改变电导率会改变单个脉冲的输入能量,同时也会改变处理室中液体的温升,进而影响杀菌效果.因此,对于相等的能量输入,低电导率液体比高电导率液体具有更高的杀灭微生物的优势.     

高压脉冲电场同轴处理室的仿真优化

高压脉冲电场杀菌技术是一种新型非热杀菌技术,处理室用来装载待处理物料并在处理室内直接施加脉冲电场。针对自主设计的一种电极间距可调、处理室内腔体可更换的新型中试规模的同轴处理室,使用COMSOL软件建立脉冲电场杀菌系统三场耦合的数学模型模拟处理室内的电场强度、流料特性及温度分布,为同轴处理室的结构优化提供依据。仿真结果表明正电极内圆边缘处的电场强度不均匀,对正电极倒圆角后的处理室更为适用。     

高压脉冲电场静态处理室的研制

高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)是一项极具前景的食品非热杀菌技术,其处理关键部件——处理室直接影响杀菌效果。作者设计了电场分布均匀、处理物料容量可调、安全可靠的PEF处理室,应用该PEF处理室对接种大肠杆菌的液蛋进行杀菌,当电场强度为34.2 kV/cm处理时间为400μs时,原样品菌体浓度为106~107cfu/mL,大肠杆菌细菌数量降低了约5.05个对数,从而说明作者设计的静态处理室是可行的,可以进行杀菌钝酶等相关机理研究。     

高压脉冲电场杀菌多物理场特性研究

高压脉冲电场(pulsed electric fields,PEF)杀菌技术是当今备受关注的非热杀菌技术之一。处理室作为高压脉冲电场的重要组成单元,其主要功能是利用强电场力作用,在食品物料通过处理室时,使其中微生物的细胞结构在极短时间内遭到破坏,菌体死亡,从而达到杀菌效果。处理室中电场强度和温度分布是影响系统杀菌效果和食品质量的主要因素,通过对处理室内流体动力学与电场和温度场的耦合数值模拟对其进行有效解析。数值模拟的主要目的是优化处理室的几何结构,进而改善电场强度和温度分布的均匀性,从而避免局部食品物料的过处理、欠处理以及介质击穿等现象。文章总结数值模拟方法在高压脉冲电场性能研究中的应用,重点分析说明数值模拟方法在处理室内流体动力学、电场强度和温度场等方面的研究,并对该方法在高压脉冲电场应用中的进一步研究进行展望。     

基于三场耦合的脉冲电场杀菌系统的工作过程仿真

脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)杀菌是将脉冲电压施加到处理室的两极,产生电场对食品物料进行杀菌的过程,在整个过程中,处理室中的电场强度与温度分布是影响系统杀菌效果以及食品质量的两个关键因素。作者在建立同场处理室的三维模型的基础上,根据电场、流场、温度场理论,建立了脉冲电场杀菌系统三场耦合的数学模型,模拟在脉冲电压V、脉宽τ、频率f、流速υ和温度T等条件下,NaCl溶液的流体特性、温度分布以及处理室中的电场分布,得出了同场处理室几何尺寸与温度和电场分布的关系,为优化处理室结构,改善杀菌效果提供重要依据。     

现代食品杀菌技术

1.微波杀菌 德国见斯托夫机械制造公司新近研制成功微波混合室系统,利用微波对食品进行杀菌处理,效果十分理想。微波混合室系统由附有相应电源设备的微波发生器、波导管连接器及处理室3部分组成。该杀菌处理系统能够以食品内极其微小的温度差异,对在连续流动的食品进行快速的巴氏消毒(加热灭菌)处理,在处理室内,微波的能量可以均     

高压脉冲电场处理室多物理场仿真研究

高压脉冲电场杀菌技术是一种新型的高效非热杀菌技术。高压脉冲电场处理室是杀菌处理的关键部件,其结构形式决定了处理室内部电场分布、温度场分布、流场分布,并影响杀菌处理的效果,同时电场强度和温度分布影响被处理食品的口味。以不同结构共场杀菌处理室为研究对象,利用COMSOL Multiphysics软件对共场杀菌处理室内部电场分布、温度场分布、流场分布对处理参数均匀性的影响进行了仿真。仿真结果表明,绝缘体无内嵌的处理室电场强度分布不均匀,对绝缘体倒椭圆角后的处理室可有效改善电场及流场分布,进而有效降低局部温升,改善处理效果。     

国外食品保鲜新技术

1.微波杀菌　德国贝斯托夫公司新近研制成功微波混合室系统 ,利用微波对食品进行杀菌处理 ,效果十分理想。该系统由附有相应电源设备的微波发生器、波导管连接器及处理室组成。它能够以食品内极其微小的温度差异 ,对在连续流动的食品进行快速的巴氏处理。在处理室内 ,微波的能量可以均匀地分布于被处理的食品上 ,加热到 72～ 85℃的巴氏灭菌温度时间保持 1～ 8min,而后送入贮藏室 ,贮藏前温度降至 15℃以下 ,该技术杀菌适用于已经包装的面包片、果酱、香肠和锅饼等食品 ,保存期 6个月以上。2 .高压电场杀菌　该技术是利用强电场脉冲的介电阻…     

高压脉冲电场杀菌系统的研究进展

杀菌是食品加工处理过程中的一个重要工序。杀菌效果的好坏直接影响食品的安全与卫生,传统的杀菌技术会对食品的营养价值和风味产生一定的副作用。高压脉冲电场(PEF)杀菌技术因其杀菌效果好、快速、低耗、安全等优点而被广泛地用于食品杀菌中。文章介绍国内外高压脉冲电场杀菌技术对高压脉冲发生器、处理室、杀菌系统的影响,并综述对其应用的研究。     

红枣汁电导率及介电损耗因子影响因素的研究

红枣含有丰富的营养成分,具有很高的营养价值。欧姆与射频加热技术在果汁浓缩、杀菌操作中具有巨大的应用潜力。物料电导率、介电损耗因子是这两种技术的重要参数。本文研究红枣汁的电导率与可溶性固形物含量、温度、黄原胶浓度和Na Cl浓度等因素的关系,通过电导率与介电损耗因子的关系,确定不同频率下与离子介导相关的红枣汁的介电损耗因子。试验结果表明,红枣汁的电导率随着可溶性固形物含量的增大而先增大后减小;随着温度的线性增大,黄原胶浓度对电导率的影响很小;添加少量Na Cl,红枣汁电导率增大好几十倍。通过计算获得红枣汁在不同频率(13.56,27.12,40.68 MHz)下与离子介导相关的介电损耗因子。本研究结果可为欧姆和射频加热技术用于红枣汁生产应用提供基础数据。     

脉冲电场在固体食品加工中的应用

脉冲电场(PEF)技术被视为21世纪食品非热加工技术发展史上的里程碑之一。迄今为止,PEF已广泛应用于果汁、牛奶和液态蛋等液体食品的杀菌和钝酶,并朝着商业化道路前进。然而,与PEF在液体食品中的应用相比,其在固体食品中的应用还处于起步阶段。固体食品的表面虽然也富含微生物,但PEF处理这类食品对微生物的影响较小,因此不能将其应用于固体食品的杀菌保鲜。仅管如此,PEF诱导的细胞电穿孔使其可作为一种预处理方法,通过增加质量和能量传递效率的方式来进行辅助固体食品的干燥、冻融、烹饪等。因此,本文重点介绍基于PEF细胞响应的高品质食品加工应用,总结PEF处理室的特点及PEF预处理固体食品的相关机理。最后,本文探讨了PEF在固体食品加工中的主要障碍和前景,为PEF未来在食品行业的发展拓宽研究方向。     

高压脉冲电场杀菌技术在紫菜食品加工中的应用

高压脉冲电场(PEF)用于食品杀菌具有时间短、能耗低、能有效保存食品营养成分和天然色、香、味特征,非常具有工业化前途。本文是高压脉冲电场(PEF)在食品杀菌中的实践及它在工业生产加工中的应用。鲜紫菜加工厂应用PFE杀菌的技术工艺过程,设备的选型,参数设计。以往高压脉冲电场(PEF)技术多数停留在实验研究阶段,实际生产中的应用不多,此项目是对高压脉冲电场(PEF)杀菌技术的集成实施,从生产反馈中获得优化数据,有较好的推广前景。     

高压脉冲电场共场式杀菌处理腔的仿真分析与优化

杀菌处理腔是高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)处理系统的重要组成部分,为了开发出适合于多个处理腔串联组合使用的处理腔单元,对椭圆内嵌型共场式杀菌处理腔进行了建模,并利用ANSYS软件得到处理腔内的电场分布和流体动力学特性,然后在仿真分析的基础上,对处理腔结构进行了优化,提出了一种基于流体特性优化的新型共场式杀菌处理腔结构,经验证该处理腔的性能可以满足多处理腔单元串联组合使用的要求,为进一步优化高压脉冲电场杀菌处理腔提供了新思路。     

Simulation of the temperature increase in pulsed electric field (PEF) continuous flow treatment chambers

The application of intense pulsed electric fields (PEF) in foods is intended to be a non-thermal method to inactivate microorganisms. However, it is well known that an increase in temperature is present in this process due to ohmic heating, where the pulsed electric field energy input is transformed into heat. The aim of this study was to investigate the computer modeled temperature increase in the outflow for different flow-through PEF treatment chamber designs. Given equal experimental conditions, the temperature increase is indicative of the PEF dose, and a more uniform temperature profile is thus indicative of a more homogeneous PEF treatment. The radial distribution of the temperature increase was simulated in computer models of four different chambers. The temperature increase was found to be more homogeneous in the treatment chambers making use of a decrease in the insulator diameter, i.e. a design letting the insulators and electrodes intersect at angles close to 90°. The maximum temperature increase was found close to the wall, where the flow velocity is low. Cooling of the electrodes and electric insulators is recommended to avoid too high a temperature increase. The minimum temperature increase found was 29% of the calculated average in the worst case studied here. The minimum PEF dose to which the food was subjected would thus is less than the intended dose, since the food clearly was not subjected to the intended electric field strength during the intended exposure time. This is an important result in terms of food safety in the sense that a minimum PEF treatment should be guaranteed. The microbiological inactivation was experimentally evaluated using two of the treatment chamber designs. The result is consistent with the simulations and shows a small increase in inactivation and less needed energy input giving less average temperature increase for the chamber implementing a contraction of the diameter of the insulating spacer.     

脉冲电场技术应用于果蔬汁杀菌的研究进展

脉冲电场作为一种非热加工技术能保持果蔬汁的安全性、稳定性和新鲜度,同时具有处理时间短、温度低、能耗少等优势,是目前食品加工领域的研究热点,亦是最具应用潜力的技术之一。本文综述脉冲电场技术对果蔬汁的杀菌机理、影响因素、处理效果及与其他技术联合应用等方面,并进一步展望了脉冲电场在果蔬汁加工领域的应用前景。     

高压脉冲电场杀菌技术在橙汁中的应用

食品冷杀菌技术是一类不用热能杀死微生物,不影响食品营养、质构、色泽和风味的新兴杀菌技术。主要阐述了高压脉冲电场杀菌（PEF）的基本原理和优点,讨论了其在橙汁中的应用,并对比了PEF处理和热处理（90℃,15s）对橙汁微生物的杀灭效果及橙汁理化指标的变化。     

高强脉冲电场对食品成分的影响

强脉冲电场是近年来发展起来的一项非热食品绿色加工新技术,有望取代传统热处理技术,从而引起了业内广泛关注.本文综述了强脉冲电场处理对液态食品品质和成分的影响,与热处理相比,强脉冲电场处理具有保存食品原有风味和营养价值的特性.