高压脉冲电场杀菌[材料浅析]

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高压脉冲电场在食品加工中的应用

高压脉冲电场在食品加工中的应用随着科技的不断进步，高压脉冲电场作为一种新型的食品加工技术，正在逐渐受到食品工业的和应用。

本文将探讨高压脉冲电场在食品加工中的原理、特点及其应用，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

高压脉冲电场是一种通过瞬间施加高电压脉冲来处理食品的方法，其主要原理是利用强电场作用产生一系列物理和化学效应，实现对食品的加工、杀菌、处理和检测等。

高压脉冲电场的特点主要表现在以下几个方面：非热效应：高压脉冲电场在处理食品时，不会产生明显的热量，因此对食品的色、香、味等感官品质的保持具有积极作用。

高效性：高压脉冲电场能够快速地穿透食品物料，实现对食品的高效处理。

例如，在杀菌过程中，高压脉冲电场能够大幅缩短处理时间，提高生产效率。

环保性：由于高压脉冲电场在处理过程中不使用化学试剂，因此对环境无污染，具有较好的环保性。

安全性：高压脉冲电场在封闭环境中进行，能够有效避免对人体造成伤害的风险。

食品杀菌：高压脉冲电场在食品杀菌方面具有显著的效果。

通过破坏微生物的细胞膜，高压脉冲电场可以有效杀灭食品中的细菌、病毒等致病微生物，达到杀菌的目的。

同时，由于其对细胞膜的破坏作用，还能够有效抑制微生物的复活和繁殖，延长食品的保质期。

食品处理：高压脉冲电场在食品处理方面也表现出良好的应用前景。

例如，在果蔬汁加工过程中，高压脉冲电场可以显著提高榨汁效率，降低能源消耗。

在肉类加工中，高压脉冲电场能够改善肉质的嫩度、风味和营养价值。

食品检测：高压脉冲电场在食品检测方面具有一定的应用价值。

例如，通过检测食品中微生物产生的微小电流，可以快速检测出食品中的细菌总数和大肠杆菌等微生物污染情况。

高压脉冲电场还可以用于食品成分、品质和保质期等方面的检测。

高压脉冲电场作为一种新型的食品加工技术，具有广泛的应用前景。

通过深入研究和探索，相信未来高压脉冲电场在食品加工中的应用将会越来越广泛，为食品工业的发展和人类健康做出更大的贡献。

高压脉冲电场杀菌

Li等人发现，在其他脉冲条件一定时，大豆分离蛋白的表面自由巯基含量和疏水性随PEF强度和处理时间的增加而增加；但当电场强度大于30 kV ／em、处理时间大于288us 时,由于蛋白质分子变性、亚基的解离以及通过非共价键相互作用重新聚集，大豆分离蛋白的分子质量、粒径发生了变化，形成了大分子的聚集体，但二级
上个世纪 60 年代，Sale 和 Hamilton 等学者率先对 PEF 灭菌技术进行了研究，并通过实验证明了 PEF 的非热效应。
80 年代以后，Hulsheger、Zimmermann 等学者对 PEF灭菌机理做了进一步探讨，并研制出了小型试验设备。
90 年代后，华盛顿州立大学研制出了较为成熟的设备，并获得了专利。Zimmermann 等人还对指数衰减脉冲波、振荡脉冲波和矩形脉冲波的灭菌效果做了对比研究，发现矩形脉冲波的作用效果最好。
李迎秋等研究了高压脉冲电场对大豆分离蛋白功能性质的影响。结果表明随着脉冲强度和脉冲处理时间的延长，大豆分离蛋白的溶解度、乳化性、起泡性及疏水性都增加。高压脉冲电场使大豆分离蛋白疏水性和巯基含量发生了改变，说明高压脉冲电场对大豆分离蛋白的疏水相互作用和二硫键有一定的影响。
张鹰等用脉冲电场处理脱脂牛乳，结果使游离氨基酸含量增加而乳糖含量没有
高压脉冲电场保鲜技术主要是利用强电场进行杀菌,它可以克服加热杀菌方法引起的蛋白质变性和维生素破坏,因而较好地保证食品原有的营养成分和原有的风味实验已证明高压
脉冲电场对液体食品中的酵母、各类革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌细菌袍子等菌类有明显的抑制作用,同时,处理没有对食品的感官质量造成任何影响，而且处理过程温升小,耗能低, 以近几年来对高压脉冲电场技术在液体食品杀菌保鲜的研究进展较快,具有较好的工业前景,正向商业化发展

高强度脉冲电场灭菌

4 非加热物理灭菌方法
种类
电场灭菌磁场灭菌光脉冲灭菌高压灭菌真空灭菌
二电场灭菌的原理及装置
1 原理将液态食品作为电介质置于高强度脉
冲电场中，食品中微生物的细胞膜在强电场的作用下被击穿，产生不可修复的破裂或穿孔，使细胞组织受损，导致微生物失活.
在强电场作用下，细胞膜两表面堆积的异号电荷相互吸引，引起膜的挤压.
最佳的灭菌效果的综合考虑：
对象菌的种类场强的大小电场形状设计灭菌时间长短食品的酸碱度调节等
该技术很可能取代传统的灭菌方法，给食品的灭菌工艺带来一场变革.
美国基于该技术的一无菌罐装生产线，处理能力 2 000 l/h.
参考文献
1 陈健. 高强度脉冲电场用于液态食品的杀菌. 物理. 1997(11) : 688 ~ 689
高强度脉冲电场用于液态食品的灭菌
一食品的灭菌与灭菌方法
1 食品的灭菌运用各种手段杀灭食品中的有害微生
物，从而保持食品的品质并达到Fra bibliotek定的保藏期.
2 常用灭菌方法巴氏灭菌、阿佩尔灭菌、化学药剂灭菌、辐射灭菌等
3 加热灭菌的方法加热使食品中腐败菌内的蛋白质凝固变
性，导致细菌失活.
缺点: 食品受热后，发生物理或化学性质的变化，造成其色、香、味、组织结构的改变及营养价值的下降，产生各种褐变反应及酸败，维生素受破坏等.
Co-axial cylinders
食品出口
电极
电极
Bushnell et al. 1991 US Patent 5,048,404
几种灭菌容器的电场设计
食品入口
Co-axial cones
食品出口

高压脉冲电场杀菌

尽管高压脉冲电场杀菌技术在食品工业中具有广泛的应用前景，但也面临着一些挑战和问题
首先，高压脉冲电场杀菌技术的设备成本较高，且操作和维护具有一定的复杂性，这可能会限制其在中小型食品企业中的应用。因此，需要进一步降低设备成本和操作难度，以促进该技术的广泛应用
其次，虽然高压脉冲电场杀菌技术对食品的营养成分和活性物质损伤较小，但仍然存在一定的损失。因此，需要进一步研究和优化参数设置，以减少对食品营养成分和活性物质的损失
除了直接对食品进行杀菌外，高压脉冲电场还可以与其他处理方法相结合，如化学处理、物理处理等，以达到更好的杀菌效果。例如，将高压脉冲电场与臭氧结合使用，能够显著提高杀菌效果，同时减少臭氧的使用量
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Hale Waihona Puke 4结论结论
高压脉冲电场杀菌作为一种新型的非热杀菌方法，具有操作简单、对食品营养成分和活性物质损伤小等优点，因此在食品工业中得到了广泛应用。在未来的研究中，需要进一步探讨高压脉冲电场杀菌的机理和最佳参数组合，以实现更高效的杀菌和更好的食品品质保留。 ## 高压脉冲电场杀菌的挑战与前景
高压脉冲电场杀菌的效果受到多个因素的影响，如电场强度、脉冲宽度、脉冲重复率、脉冲形状、电极配置等。其中，电场强度是最重要的因素之一，它直接决定了杀菌效果的好坏。一般来说，电场强度越高，杀菌效果越好，但同时也可能导致食品中营养成分和活性物质的损失增加。因此，在选择电场强度时需要综合考虑杀菌效果和食品的营养价值
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高压脉冲电场杀菌
高压脉冲电场(PEF)是一种新型的非热杀菌方法，因其具有对食品营养成分和活性物质损伤小、操作简单等优
点，在食品工业中得到了广泛应用

脉冲电场杀菌应用

脉冲电场杀菌简介
脉冲电场杀菌是一种利用高压脉冲电场对微生物进行杀菌的技术，也称为电场灭菌技术。

该技术的原理是利用高压脉冲电场产生的电场能量，使微生物细胞膜受到损伤，导致细胞死亡。

脉冲电场杀菌技术具有以下优点：
1.杀菌效果好：脉冲电场能够对微生物进行全面、快速的杀灭，能够有效地杀灭细菌、真菌、病毒等微生物。

2.杀菌速度快：脉冲电场杀菌的速度非常快，一般只需要几秒钟到几分钟的时间就能够完成杀菌过程。

3.对物品无损伤：脉冲电场杀菌过程中，电场能量只会作用于微生物细胞膜，不会对物品的物理性质产生影响。

4.无化学残留物：脉冲电场杀菌过程中，不使用任何化学杀菌剂，不会产生任何化学残留物，对环境和人体健康无害。

脉冲电场杀菌技术在食品、药品、医疗器械等领域都有广泛的应用。

例如：
1.食品加工：脉冲电场杀菌技术可以用于水果、蔬菜、奶制品等食品的杀菌处理，以延长其保质期。

2.药品生产：脉冲电场杀菌技术可以用于药品的杀菌处理，以确保药品的纯度和稳定性。

3.医疗器械：脉冲电场杀菌技术可以用于医用器械、手术器械等的杀菌处理，以确保器械的安全性。

4.水处理：脉冲电场杀菌技术可以用于水处理，以杀灭水中的细菌、病毒等微生物，保证水质安全。

总之，脉冲电场杀菌技术是一种非常有效的杀菌技术，具有广泛的应用前景。

高压脉冲电场技术在食品杀菌方面的应用研究

高压脉冲电场技术在食品杀菌方面的应用研究思路1：电场技术杀菌与传统杀菌技术的对比得出高压脉冲电场技术杀菌的优越性及发展前景。

思路2:就目前国内外对高压脉冲电场杀菌技术的应用来展望外来在其他领域的应用及其普及性。

PEF优势杀菌是食品生产中的一个非常重要的环节，杀菌的好坏直接影响着食品的品质量。

传统的热力杀菌技术对一些产品特别是热敏性产品的色、香、味、功能性以及营养成分等具有破坏作用。

为满足消费者对营养、原汁原味、不含防腐剂、天然安全的要求，高压脉冲电场技术倍受瞩目。

高压脉冲电场(PEF)用于食品杀菌, 从20世纪60年代在美国就已开始研究, 并逐渐扩大到工业应用，进入90年代中后期我国开始进行这方面的研究，但由于设备的限制，研究水平已经相对比较落后，特别是在产业化方面。

该项新技术设备的投入相对较高、处理量少、但产品品质较好。

而且与传统热力杀菌相比，非热力技术在能耗方面有着明显的优势，可以节约一定的能源，体现了一定的经济效益。

高压脉冲电场杀菌的机理，现有多种假说：主要有细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等，大多数学者倾向于认同电磁场对细胞膜的影响，并以此为基础对抑菌动力学进行探索。

⑴细胞膜穿孔效应假说认为:细胞膜带有一定的电荷，具有一定的通透性和强度。

膜的外表面与膜内表面之间具有一定的电势差。

当细胞上加一个外加电场,这个电场将使膜内外电势差增大。

此时，细胞膜的通透性也随着增加，当电场强度增大到一个临界值时，细胞膜的通透性剧增,膜上出现许多小孔，使膜的强度降低。

此外当所加电场为一脉冲电场时，电压在瞬间剧烈波动，在膜上产生振荡效应。

孔的加大和振荡效应的共同作用使细胞发生崩溃，从而达到杀菌目的。

⑵电磁机制理论:认为电场能量与磁场能量是相互转换的，在两个电极反复充电与放电的过程中，磁场起了主要杀菌作用，而电场能向磁场的转换保证了持续不断的磁场杀菌作用。

⑶粘弹极性形成模型认为:一是细菌的细胞膜在杀菌时受到强烈的电场作用而产生剧烈振荡，二是在强烈电场作用下，介质中产生等离子体，并且等离子体发生剧烈膨胀，产生强烈的冲击波，超出细菌细胞膜的可塑性范围而将细菌击碎。

高压脉冲电场杀菌 PPT课件

提取
❖ 韩玉珠等人通过试验优化了用高压脉冲电场提取中国林蛙多糖的试验条件，并与碱提取法、酶提取法以及复合酶提取法进行了比较。结果显示用0. 5％K 0 H 提取液，在电场强度为20K v/cm 和脉冲数6 s的条件下用高压脉冲电场提取林蛙多糖的提取率最大为55．59%。比较高压脉冲电场提取法与碱法、酶法以及复合酶法在林蛙多糖提取率、总糖含量方面的差异，高压脉冲电场提取的林蛙多糖提取率和总糖含量均高于其他三种方法，其提取率是复合酶法的1．77倍，总糖含量高于复合酶法6. 34%，且提取物中杂质少。 ❖ 文献来源：韩玉珠，殷涌光，李风伟等．高压脉冲电场提取中国林蛙多糖的研究食品科学， 2005 (9)： 337～339．
➢ 上个世纪 60 年代，Sale 和 Hamilton 等学者率先对 PEF 灭菌技术进行了研究，并通过实验证明了 PEF 的非热效应。
➢ 80 年代以后，Hulsheger、Zimmermann 等学者对 PEF灭菌机理做了进一步探讨，并研制出了小型试验设备。
➢ 90 年代后，华盛顿州立大学研制出了较为成熟的设备，并获得了专利。Zimmermann 等人还对指数衰减脉冲波、振荡脉冲波和矩形脉冲波的灭菌效果做了对比研究，发现矩形脉冲波的作用效果最好。
❖ 文献来源：殷涌光，赫桂丹，石晶．高电压脉冲电场催陈白酒的试验研究酿酒科技， 2005(12)：47 ~50
灭酶
❖ 1999年Yeom 在10℃环境下用PEF 连续作用于木瓜蛋白酶后经24h，4℃冷藏，其活性发生不可逆降低。Giner研究PEF对番茄中果胶甲基酯酶的抑制作用，在400 ×20 S、 24K v/cm 条件下，酶活性减少93．8％。H o、M ittal、C ross通过对食品中8种酶用带极性的指数型高压脉冲处理，结果表明，α-淀粉酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶的失活率分别为85％、85％、75％，而过氧化物酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶的失活率分别为30％、 40％、5％。此外，还有多位学者研究了PEF 对牛奶中蛋白酶活性的影响。在国内，中国农业大学的学者研究T PEF对辣根过氧化物酶以及果胶酯酶的活性及酶构象的影响效果。

高压脉冲电场(PEF)技术对食品杀菌的研究

高压脉冲电场（PEF)技术对食品杀菌的研究摘要：高压脉冲电场技术是一种低能耗、高效率的食品加工技术, 在杀菌方面, PEF 技术表现出良好的应用前景。

本文概述了关于PEF技术的一些理论和研究成果,指出了其与热杀菌相比的优势以及待解决的问题。

关键词：高压脉冲电场技术；食品；杀菌杀菌是食品生产中的一个非常重要的环节，杀菌的好坏直接影响着食品的品质量。

传统的热力杀菌技术对一些产品特别是热敏性产品的色、香、味、功能性以及营养成分等具有破坏作用。

为满足消费者对营养、原汁原味、不含防腐剂、天然安全的要求，高压脉冲电场技术倍受瞩目。

该项新技术设备的投入相对较高、处理量少、但产品品质较好。

而且与传统热力杀菌相比，非热力技术在能耗方面有着明显的优势，可以节约一定的能源，体现了一定的经济效益。

1 高压脉冲电场技术的现存理论高压脉冲电场的杀菌原理是在两个电极间产生瞬时高压脉冲电场作用于食品而杀菌的。

其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品。

高压脉冲电场杀菌机理经过40年的探讨，形成了以下几个代表性的观点:①“细胞膜穿孔效应”理论：当外加电场作用于细胞时，食品微生物的细胞膜在其作用下，诱导产生横跨膜电位。

当整个膜电位达到极限值(约为lV)时，膜破裂，使膜结构变成无序状态，形成细孔，渗透能力增强。

因此，细胞的可渗透性可以依据外加电场强度的加强而增加。

②电解产物理论：在电极点施加电场时，电极附近介质中的电解质电离产生阴离子，这些阴阳离子在强电场作用下极为活跃，穿过在电场作用下通透性提高的细胞膜，与细胞的生命物质如蛋白质、核糖核酸结合而使之变性。

③臭氧效应理论：在电场作用下液体介质电解产生臭氧，在低浓度下臭氧已能有效杀灭细菌。

《高压脉冲电场杀菌》课件

该技术的优点和应用领域？
高压脉冲电场杀菌技术具有高效、无污染、无残留等优点，广泛应用于食品加工厂、医疗领域和环境治理领域。
2. 高压脉冲电场的原理
1 高压脉冲电场的定义和特点
2 高压脉冲电场对细菌的杀伤机制
高压脉冲电场是一种特定脉冲形式下的电场，具有高电压、短脉冲宽度的特点。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高压脉冲电场通过破坏细菌细胞膜、 DNA和细胞内结构等方式，实现对细菌的杀灭。
3. 高压脉冲电场杀菌技术的应用
1
食品加工厂的应用
高压脉冲电场杀菌技术被应用于食品加工厂的食品杀菌，保障食品的安全和质量。
2
医疗领域的应用
高压脉冲电场杀菌技术在医疗器械的消毒和无菌包装中发挥重要作用。
3
环境治理领域的应用
高压脉冲电场杀菌技术可用于水处理、空气净化等环境治理领域，有效杀灭细菌。
4. 高压脉冲电场杀菌技术的研究进展
《高压脉冲电场杀菌》 PPT课件
高压脉冲电场杀菌技术是一种创新的食品安全技术，通过高压脉冲电场对细菌的杀伤机制，应用于食品加工厂、医疗领域和环境治理领域。本课件将详细介绍该技术的原理、应用、研究进展及未来发展前景。
1. 介绍
什么是高压脉冲电场杀菌技术？
高压脉冲电场杀菌技术利用强电场冲击细菌，破坏菌体结构从而杀灭细菌。
2 可能存在的问题和解决方案
高压脉冲电场杀菌技术在应用过程中可能面临设备成本高、操作复杂等问题，需要继续研究和优化解决方案。
6. 参考文献
• 相关学术论文和专业书籍
国内外研究现状及发展趋势
国内外学者积极进行高压脉冲电场杀菌技术的研究，不断探索其应用于不同领域的潜力。
未来研究的方向和挑战

高压脉冲电场杀菌[材料浅析]

刊上出现少量关于 PEF 在食品保藏中应用的报导，但远没有国外研究的深入
❖ 可以说，我国对 PEF 技术的研究方兴未艾，但与国外相比尚存在较大差距。
重点资料
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高压脉冲电场系统设备
❖ PEF系统设备主要包括五部分：电源装置、脉冲发生装置（包括电容和控制开关）、样品处理室、冷却系统、温度测定系统。下图是江南大学实验用的PEF处理单元图表。
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高压脉冲电场技术的发展历程
➢ 上个世纪 60 年代，Sale 和 Hamilton 等学者率先对 PEF 灭菌技术进行了研究，并通过实验证明了 PEF 的非热效应。
➢ 80 年代以后，Hulsheger、Zimmermann 等学者对 PEF灭菌机理做了进一步探讨，并研制出了小型试验设备。
➢ 90 年代后，华盛顿州立大学研制出了较为成熟的设备，并获得了专利。Zimmermann 等人还对指数衰减脉冲波、振荡脉冲波和矩形脉冲波的灭菌效果做了对比研究，发现矩形脉冲波的作用效果最好。
重点资料
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高压脉冲电场保鲜技术主要是利用强电场进行杀菌,它可以克服加热杀菌方法引起的蛋白质变性和维生素破坏,因而较好地保证食品原有的营养成分和原有的风味实验已证明高压脉冲电场对液体食品中的酵母、各类革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌细菌袍子等菌类有明显的抑制作用,同时,处理没有对食品的感官质量造成任何影响，而且处理过程温升小,耗能低, 以近几年来对高压脉冲电场技术在液体食品杀菌保鲜的研究进展较快,具有较好的工业前景,正向商业化发展
重点资料
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原理
对于高压脉冲电场的杀菌机理,现在有多种假说,大多数研究者倾向于认同电场对细胞膜的影响,以此为基础进行了抑菌动力学的推导。当液体食品处于电场中时,食品中微生物的细胞膜在强电场的作用下,产生可修复的破裂或穿孔,使细胞组织受损,导致微生物失活,这种现象称为电穿孔,这己经在细胞融合和提取细胞内物质的处理中得到了应用。对细胞膜较为通用的模型认为细胞膜的厚度大约为7nm~10nm,细胞膜可等效于一个具有低介电常数电介质的平板电容器,电介质的厚度约为3nm,细胞膜两表面带有极性相反的自由电荷,大多数细胞膜产生穿孔的临界电势在0.7V~1.1V之间。

浅析电化学杀菌

浅析电化学杀菌陈柏如10121966摘要：长期以来在水处理领域中的杀菌方法分为化学法和物理法两类，其中化学法指向待处理水溶液中加入化学剂，如C12、NaClO、O2、H2O2等来杀灭细菌，成本低，效果理想，但对环境不友好，物理法则通过紫外线，超声波等技术手段来杀菌，环保但是不能持续杀菌。

而作为兼顾环保和杀菌的电化学杀菌法正迅速发展，目前电化学杀菌的两种主要方法是通电杀菌和高压电脉冲杀菌，其作用机理也分两种，直接杀菌和间接杀菌。

直接杀菌：通过电场作用直接导致细菌细胞膜分解或发生电穿孔现象从而使细菌死亡。

间接杀菌：通过电解产生的强氧化性中间产物来杀灭细菌。

但在实际操作过程中，电化学法杀菌还是存在缺陷的，比如能耗高，成本高，杀菌效果与传统化学杀菌相比还是较低。

特别是通过高压电脉冲法使细菌细胞膜发生电穿孔现象从而导致细菌死亡的过程中，部分发生穿孔的细胞膜能够复原，这种现象导致杀菌效率的降低。

我们是否能够通过分析细菌的一些基本生理结构和代谢途径，结合一些化学或者物理的方法，在现有的电化学杀菌理论的基础上做一些调整从而提高电化学杀菌的效率，本文将做一些浅显的分析。

关键字：电化学；杀菌；细胞结构1电化学杀菌法的优点与不足1.1电化学杀菌的两个主要机理：直接作用和间接作用直接作用：在电场的作用下，电能产生的机械压缩作用能够使细胞膜发生不可逆形变，使细胞膜分解，细胞质部分或全部流出。

造成细菌最终死亡。

电穿孔作用则是由于电场的作用使得细菌细胞膜的磷脂双分子层及蛋白质失稳，因此小分子的物质能够自由透过细胞膜进入细胞内，从而引起细胞膜的膨胀破裂。

间接作用：在电解的过程中产生一些强氧化性的中间产物，列如臭氧，次氯酸等物质，当这些物质通过细胞壁穿透到细菌内部时氧化细菌的酶系统而使细菌死亡。

1.2 电化学杀菌的两个主要方法：电解杀菌和高压电脉冲杀菌法电解杀菌法：电解杀菌法的机理有直接作用也有间接作用，且电场对细胞膜的不可逆破坏是杀菌的主要原因。

高压脉冲电场杀菌

高压脉冲电场杀菌2007-04-30 11:481 灭菌机理关于高压脉冲电场杀菌的机理，现有多种假说：主要有细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型，电解产物效应、臭氧效应等，大多数学者倾向于认同电磁场对细胞膜的影响，并以此为基础对抑菌动力学进行探索。

细胞膜穿孔效应假说认为，细胞膜由镶嵌蛋白质的磷脂双分子层构成，它带有一定的电荷，具有一定的通透性和强度。

膜的外表面与膜内表面之间具有一定的电势差。

当细胞上加一个外加电场、这个电场将使膜内外电势差增大。

此时，细胞膜的通透性也随着增加，当电场强度增大到一个临界值时，细胞膜的通透性剧增、膜上出现许多小孔，使膜的强度降低。

此外当所加电场为一脉冲电场时，电压在瞬间剧烈波动，在膜上产生振荡效应。

孔的加大和振荡效应的共同作用使细胞发生崩溃，从而达到杀菌目的。

穿孔效应假说可以通过两种方法来证实，一是电子显微镜下的照片显示、酵母菌被处理后可以见到菌体上有明显的裂痕。

另一证据是检测杀菌前后菌液中的离子浓度c。

JayaMm对磷酸盐缓冲液中的乳酸杆菌进行高压脉冲电场杀菌，比较杀菌前后的阴离子浓度，发现在乳酸杆菌被杀灭后Cl-离子浓度高了很多。

由于实验排除了Cl-的其它来源、故而只能得出因为乳酸杆菌细胞膜破裂，细胞内物质外泄的结论。

电磁机制理论是建立在电极释放的电磁能量互相转化基础上。

电磁理论认为电场能量与磁场能量是相互转换的，在两个电极反复充电与放电的过程中，磁场起了主要杀菌作用，而电场能向磁场的转换保证了持续不断的磁场杀菌作用。

这样的放电装置在放电端使用电容器与电感线圈直接相连、细菌放置在电感线圈内部，受到强磁场(场强6．87特斯拉，功率16KJ)作用。

粘弹极性形成模型认为，一是细菌的细胞膜在杀菌时受到强烈的电场作用而产生剧烈振荡，二是在强烈电场作用下，介质中产生等离子体，并且等离子体发生剧烈膨胀，产生强烈的冲击波，超出细菌细胞膜的可塑性范围而将细菌击碎。

电解产物理论指出在电极点施加电场时，电极附近介质中的电解质电离产生阴离子，这些阴阳离子在强电场作用下极为活跃，穿过在电场作用下通透性提高的细胞膜，与细胞的生命物质如蛋白质、核糖核酸结合而使之变性。

高压脉冲电场杀菌

高压脉冲电场杀菌技术随着人民生活水平的提高，食品的安全性与营养性受到越来越大的关注。

对于食品的杀菌保藏技术也提出了越来越高的要求。

传统的杀菌技术主要是采用高温，烫漂，热风干燥，巴氏杀菌，添加化学防腐剂等，这几种方法都存在弊端，对于热敏性的营养素，会在高温中损失，而且往往会破坏食物本身的色泽，影响食物的感官，改变食品的色，香，味。

随着近几年食品安全事件的频发，也使得人们谈食品添加剂而色变，因此很多的食品人致力于新的杀菌技术的研究。

像微波杀菌，超声杀菌，膜过滤除菌，高压脉冲电场杀菌等。

下面给大家简要介绍一下高压脉冲电场杀菌。

高压脉冲电场杀菌，一种新型的食品冷杀菌技术（High Intensity Pulsed Electric Fields，简称PEF）。

上个世纪六十年代，在美国就已经开始研究，到九十年代中后期我国才开始这方面的研究，由于设备的限制，研究水平已经相对比较落后，特别是在产业化方面。

目前，对于它的杀菌机理尚不明确。

多数学者认为高压脉冲电场的杀菌原理包括场的作用和电离作用两种。

场的作用：脉冲电场产生磁场，磁场和电场的交替作用使细胞膜振荡加剧，膜强度减弱，使膜内物质溢出，膜外物质易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。

电离作用：电极附近物质电离产生的离子与膜内物质作用，阻断了膜内外生化反应和新陈代谢的进行。

同时，液体介质产生强氧化物质如O3，与细胞内物质发生反应从而影响细胞正常功能的发挥。

高压脉冲电场杀菌的特点高压脉冲电场杀菌特点：①杀菌时间短、效率高、能耗远小于热处理法；②脉冲电场杀菌在常温常压下进行，与加热法相比更能有效地保持食品原有的色、香、味及营养成分，对热敏性物料尤其适用。

早期的研究主要集中在PEF 对微生物的杀菌效果方面，人们已就PEF 对多种腐败菌和致病菌的杀菌效果进行了大量而系统地研究。

目前，人们已经对PEF 的杀菌效果有了深入的认识和掌握。

PEF 杀菌实验的指示微生物包括枯草芽抱杆菌、德氏乳杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、荧光假单孢菌、啤酒酵母、金黄色葡萄球菌、嗜热链球菌、大肠杆菌、大肠杆菌O157、霉菌和酵母等，研究结果表明PEF 处理对这些微生物的营养体细胞均有较好的杀灭作用，但芽孢表现出较强的耐受性。