脉冲光杀菌技术介绍
《水产食品加工学》练习题及答案解析
《水产食品加工学》练习题及答案解析水产品的化学组成成分一、鱼贝类的水分[1]水的作用●溶解物质如糖、盐；分散蛋白质、淀粉等●参与维持电解质平衡，调节渗透压●影响产品的加工、保藏和质量[2]食品中水分●游离水，结合水[3]水分活度●Aw=P/p0二、鱼贝藻的蛋白质[1]鱼贝类肌肉组织●普通肉和暗色肉●红肉鱼和白肉鱼[2]鱼贝类的蛋白质组织1.鱼肉类蛋白质●细胞内蛋白质◆肌原纤维蛋白质◆肌浆纤维蛋白质●细胞外蛋白质◆肌基质蛋白质2.鱼类肌肉蛋白●肌原纤维蛋白盐溶●肌浆蛋白水溶●肌质蛋白不溶[3]肌肉的构造1.肌纤维●细胞组成◆肌膜◆肌原纤维✓粗肌丝✓细肌丝✓肌原纤维蛋白✧肌动蛋白✧肌球蛋白✧原肌球蛋白✧肌钙蛋白◆肌浆✓溶酶体◆肌细胞核2.肌基质蛋白（构成结缔组织）●胶原蛋白●弹性蛋白3.胶原氨基酸共性组成●胶原蛋白●交联◆胶原蛋白的应用◆其它基质蛋白[4]水产品过敏原[5]水产品过敏蛋白[6]海藻蛋白质1.藻胆蛋白2.藻红蛋白3.藻蓝蛋白4.异藻蓝蛋白三、鱼贝类的脂质[1]脂肪1.非极性脂肪2.极性脂肪[2]鱼贝类脂肪含量1.脂质含量2.作用●作为热源●必须营养素●代谢调节物质●绝缘物质●缓冲3.影响脂质含量的因素●环境条件（水温、生栖深度、生栖场所等）●生理条件（年龄、性别、性成熟度）●食饵状态（饵料的种类、摄取量）四、鱼贝类的糖类[1]鱼贝类的糖原●贝类●鱼类[2]水产品的其他糖类●中性粘多糖●酸性粘多糖五、鱼贝类的提取成分[1]Extract的定义1.抽提成分●含氮成分●非含氮成分2.提取物成分研究课题●生物学方面的研究●食品化学方面的研究●食品工业方面的研究3.提取物成分的分布含氮成分●游离氨基酸●低分子肽●核苷酸及其关联化合物●有机盐类●其他低分子成分非含氮成分●有机酸●游离单糖类六、鱼贝类的维生素[1]脂溶性维生素（A、D、E、K）1.维生素D（Vit D）2.维生素E（Vit E）[2]水溶性维生素（B、C）1.硫氨素（Vit B1）2.核黄素（Vit B2）3.尼克酸又称烟酸（Vit B5）4.维生素C（Vit C）七、鱼贝类的无机质[1]概述1.常量元素（Na、K、Ca、Mg、Cl、P、S）2.微量元素（Mn、Co、Cr、I、Mo、Se、Zn、Cu等）[2]鱼贝类中无机含量的特点●硬组织含量高●肌肉相对含量低●作为蛋白质、脂肪等组成的一部分●体液的无机质主要以离子形式存在，同渗透压力调节和酸碱度平衡相关八、鱼贝类的呈味成分[1]鱼类[2]甲壳类[3]贝类●琥珀酸及其钠盐具有鲜味，其次还有苷氨酸等●糖原具有调和浸出物成分的味，增强浓厚感[4]其他水产食品加工学什么是root effect？答：root effect（鲁特效应）：鱼类特有的现象，是指当血液中p(CO2)升高时，Hb对O2的亲和力下降，而且Hb氧容量也下降的现象。
脉冲强光技术在果蔬储藏及微生物安全中的应用
492023.5经济产业增收增产的发展目标。
重点扶持一批有规模和实力的林下经济龙头企业，带动林下经济产业实现现代化发展。
充分发挥种植养殖大户和龙头企业的资金、技术和管理优势，建立示范基地，为林农选定适宜的林下经济种植模式，确保林农增收，实现区域化的产业脱贫。
6.2 加强基础设施建设林下经济产业对森林资源十分依赖，经营地基本都位于偏僻、交通闭塞的林区山区，基础设施薄弱是限制林下经济发展的重要因素。
因此，相关部门应加大当地的基础设施建设投入专项资金，用于道路交通、水电和通讯配套设施的建设，这不仅有利于当地的林下经济产业的发展，对当地的教育、医疗等方面也发挥着重要作用。
通过不断改善林下经济发展的配套基础设施与环境，将会为当地林下经济产业提供更加便捷的发展条件。
6.3 不断完善管理机制 林下经济产业要想取得长远的发展，对林下经济产业的科学管理和监督十分重要。
因此，要不断完善和健全林下经济的管理机制。
在禁摘期进行封山等措施，防止乱采乱摘行为的发生。
严厉打击私自采摘、搜猎等不法行为，促使林下经营工作有序开展。
只有不断加强林下环境保护工作，落实好领导责任制，才能实现林下经济产业的科学可持续发展。
6.4 加强技术培训由于基层技术人员、林场工作人员和林农的专业基础知识及实践操作经验十分匮乏，定期对以上人员进行技术培训显得尤为重要。
在培训授课过程中，要注重对于一些实际问题和关键技术的重点指导。
采取现场教学方式解决生产中的技术难题。
通过开展相应的技术培训与科技示范，提高解决实际问题的能力，提高工作水平和生产效率。
7 结语国家政策的支持与落实是发展林下经济产业的重要保障。
同时，通过林业信息系统的监测和运行，实现科学化、现代化的林下经济发展模式，为林下经济的高效发展提供强大的技术支持。
我国林下经济的发展取得了显著的成效，拓宽了农民增收渠道，也极大地促进了经济社会的发展。
作者简介：李强（1978-），男，高级工程师。
研究方向：森林经营。
脉冲强光技术在食品加工中的应用
脉冲强光技术在食品加工中的应用脉冲强光杀菌技术是一种冷杀菌新技术，它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭食品和包装上各类微生物，而对食品的营养成份以及口感影响很小，它是一种可替代传统食品杀菌的新型杀菌技术。
目前在食品和包装上较成熟的杀菌技术有加热杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等，但都有不尽人意的地方，如传统的加热杀菌方式，易引起食品色、香、昧及营养成分有较大损失。
紫外线照射易使食品中的脂肪氧化，产生臭味，蛋白质也容易变质产生变色等现象，一些食品的有益成分如维生素、叶绿素也易受紫外线照射而分解，辐照杀菌易产生明显的异臭和变昧，且基建费用比较高。
脉冲强光杀菌技术弥补了传统杀菌技术的缺陷，它是一种低热、杀菌效率高、无副产物、易控制的杀菌技术。
一、脉冲强光杀菌技术在食品加工中的特点脉冲强光杀菌技术与传统的杀菌方法相比，具有杀菌处理时间短，一般处理时间是几秒到几十秒，同时具有残留少、对环境污染小，不用与物料和器械直接接触，操作容易控制等特点。
更为突出的是，脉冲强光对食品中营养成分的影响很小，有研究表明，脉冲强光对油脂、L一酪氨酸、葡萄糖、淀粉及维生素c均不造成明显的破坏。
二、脉冲强光杀菌技术对各种食品的处理脉冲强光技术作为一种新的表面冷杀菌技术，其用于食品杀菌已经得到美国FDA的批准。
在论证脉冲强光处理食品的安全可靠性方面，针对食品中的化学成分（包括营养成分）及微生物菌群的变化做了大量试验。
得出的结论是：脉冲强光技术可有效减少食品表面的微生物数量；脉冲强光能使食品中的酶钝化，经脉冲光处理的食品中与未处理的相比，化学成分和营养特性没有显著的变化。
脉冲强光应用于食品中的益处是延长产品货架期、降低病原菌的危害、改善食品的品质以及提高产品的经济效益等。
脉冲强光在食品中的具体应用如下。
（1）焙烤制品焙烤制品处于烤炉条件下，一般的微生物均不能生存（热稳定性的芽孢属孢子除外），但是在烤后，冷却、切片和包装过程中会有二次污染，使得产品在贮存过程中出现霉变现象，脉冲强光的处理可有效缓解此情况。
脉冲光杀菌技术介绍
一 什么是脉冲光（ Pulsed Light, PL）
脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式 释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的 太阳光强度的十万倍）的光能。
您所见的不仅是刹那间的光芒 ！ What will catch your sight is not just a shining !
上图是脉冲光与连续紫外工作模式对比：
连续式进灯能量500W，任意时刻功率也为500W, 平均功率500W
脉冲式进灯能量5个脉冲，100J/脉冲，平均功率500W，每个脉冲宽100µs, 脉冲峰值 功率1,000,000W。 连续式电光转换效率：50~60% 脉冲光电光转换效率：70~90%
上海秉铂科技有限公司
Shanghai Beam Expert Science-Tech Co., Ltd.
1 00 J 90 J 80 J 50 J
30 J 10 J
1,000,000 W 900,000 W 800,000 W 500,000 W
300,000 W 100,000 W
1J
10,000 W
脉冲光杀菌技术机理一 1 00 J 紫外杀菌
> 40% UV
1,000,000 W
紫外线UV照射微生物时，核酸物质 (DNA、RNA)中的胸腺嘧啶、胞嘧啶之 间将会发生以下光化学反应，生成CPD 或PP二聚物，使微生物核酸物质受损
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脉冲强光技术科普性介绍
脉冲强光技术介绍脉冲强光技术是一种利用瞬间放电的脉冲工程技术和特殊的惰性气体灯管，以脉冲形式激发强烈的白光，光谱分布近似太阳光，光强度相当于到达地球表面太阳光强度的数千乃至数万倍的一种世界领先的光源技术。
它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭各类微生物，从而弥补了传统热杀菌、化学杀菌的缺点。
一、脉冲强光的原理脉冲强光的最基本结构是由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。
动力单元是向惰性气体灯单元提供高电压高电流脉冲的部件，为惰性气体灯提供所需的能量；惰性气体灯是在动力单元提供能量的基础上，发出由紫外线至近红外线区域的光线，紫外线波段尤为丰富，其光谱与太阳光光谱相近，但强度要超出数千倍至数万倍。
脉冲强光的产生需要两部分装臵完成，其一是具有功率放大作用的能量贮存器，它能够在相对较长的时间内（几分之一秒）积蓄能量，而后在短时间内（微秒或毫秒级）将该能量释放出来做功，这样在每一工作循环内就会产生相当高的峰值功率；其二是光电转换系统，它将产生的脉冲能量贮存在惰性气体灯中，由电离作用即可产生高强度的瞬时脉冲强光。
其杀菌的过程如图2所示。
图2 脉冲强光杀菌系统组成二、脉冲强光的杀菌原理脉冲强光是可见光、红外线和紫外线协同作用于微生物，能破坏微生物的细胞壁和核酸结构，从而杀死微生物。
脉冲强光对霉菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧细菌芽孢和真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌等都有明显的杀菌效果，下表为一些验证结果：菌种处理方式杀灭效果验证来源大肠杆菌辐照强度0.5J/cm2；闪照16次 6个数量级东北林业大学林学院沈阳农业大学食品学院枯草芽孢杆菌输入能量700J；闪照30次5个数量级华南理工大学单核细胞增生李斯特菌单次输入3J；闪照200次4个数量级苏格兰斯特拉斯克莱德大学沙门氏菌单次输入3J；闪照200次4个数量级苏格兰斯特拉斯克莱德大学金黄色球菌辐照强度5.6J/cm2；闪照5S 8个数量级美国宾夕法尼亚州立大学酿酒酵母菌输入能量700J；闪照30次7个数量级华南理工大学生物工程学院啤酒酵母菌单次输入7J；闪照50次6-8个数量级比利时根特大学黑曲霉菌输入能量700J；闪照40次4个数量级华南理工大学生物工程学院疱疹病毒HSV-1 1.0 J/cm2的总剂量5个数量级英国赫特福特郡生物食品研究所牛疹病毒 2.0 J/cm2的总剂量4-8个数量级英国赫特福特郡生物食品研究所甲型肝炎病毒 2.0 J/cm2的总剂量5个数量级英国赫特福特郡生物食品研究所脉冲强光的杀菌机理主要有以下两点：1.光化作用由于细菌的细胞中含有细菌的遗传信息核酸，当核酸被脉冲强光照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成一部分的间二氮杂苯和间二氮杂苯的异构体。
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。
脉冲强光对大肠杆菌的杀菌作用研究
0.61 mm,
菌液透光率:18.87。经证实，在此种情况下，杀菌率可达 100%。
光照强度和闪照次数两个影响因素之间相互作用，低电压多闪照、 高电压少 闪照都可以达到相同的杀菌效果，但电压不可过低，低于 0.2 J/cm 则不具有杀 菌的能力。菌液厚度和菌液透光率两个影响因素相互作用，在透光率为 100，菌 液厚度为 1 cm 左右的情况下，菌液厚度对杀菌效果几乎没有影响，只有和菌液 透光率相互作用才能对杀菌效果产生影响。反之， 菌液透光率在一定范围也是如 此。 另外，根据对牛奶中加入大肠杆菌所做的一些试验表明，在 0.75 J/cm2、
2
每年由于微生物和酶作用引起的食品腐败变质都造成了很大损失,因此，食 品杀菌技术一直是人们研究的热点。 脉冲强光杀菌技术是近来开发的一种新型冷 杀菌技术， 利用强烈白光闪照进行杀菌。 它主要由一个动力单元和一个惰性气体 灯单元组成。 动力单元是用来提供高电压高电流脉冲的部件， 为惰性气体灯提供
所需的能量。脉冲光由增加能量许多倍的工程技术产生。以相对长的时间（几分 之一秒） 用能量贮存电容器积累电能并且在很短的时间 （百万分之一或千分之一 秒）内释放这些贮存的能量去工作，扩大能量的使用。结果在有效循环期间有一 个非常高的能量，而只有中等能量消耗的费用[1，2，3]。 自行研制了脉冲强光杀菌装置开展研究。通过脉冲氙灯产生脉冲强光， 对实 验菌种进行脉冲强光闪照处理。本文主要研究脉冲强光对大肠杆菌的致死作用。
2 结果分析
2.1 光照强度对杀菌效果的影响 光照强度指直接对灯两端提供的能量。 在闪照次数为 4 次， 菌液厚度 3.4 mm， 菌液透光率为 100 的情况下，采用不同的光照强度进行处理。
图 2 光照强度对杀菌效果的影响 由图 2 表明:光照强度与杀菌率成正比，杀菌率随光照强度增大而增加， 当 光照强度为 0.75 J/cm 时大肠杆菌完全致死。 2.2 闪照次数对杀菌效果的影响 闪照次数指灯对处理物处理所闪照的次数。在光照强度为 0.5 J/cm ，菌液 厚度 3.4 mm，菌液透光率为 100 的情况下，采用不同的闪照次数进行处理。
脉冲强光杀菌
脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌一种安全（无汞）、强效、节能的新型冷杀菌技术。
为一种新加工工艺，采用宽一光谱“白光”的强烈闪光，以杀灭食品与包装上的微生物。
新方法用太阳光一样光的一种强力闪光的杀细菌力，藉以延长食品的货架寿命和杀灭包装材料上的微生物。
1 脉冲的光脉冲光系用工程工艺产生，使力增大许多倍数。
在一能量贮存电容器内，经相对长时间(一秒的分数)使积蓄的电力被放大，并释放此种贮存的能于极短时间内(一秒的千分之一或百万分之一)，以奏其工作。
结果是功用周期的极高力(功率)，且具有仅是不过分的平均力消费的消耗量。
对在食品及包装上应用，贮存的能脉冲为一惰性气灯，它能产生仅持续儿百微秒（百万分之一秒)的强烈闪光。
虽然脉冲光谱的幅度、期间及强度对处理食品与包装极有用，目前创制的脉冲光集中于广域谱上，“白”光闪光所含波长从紫外线的200nm到约近红外线的.lmm。
该光谱性分布似太阳光，具有400及500nm之间的峰发射，然而每一脉冲光闪光为约在海平面日光经地球大气层滤过效应后，其紫外线波长强度的20，000倍。
由于脉冲光的彼长太长，不能使小分子离子化，而是在电磁光谱的“非离子化”部分。
在表面上的光能能量密度(Fiuenc)可以检测之，或每单位面积的入射光能，即每平方厘米上的焦耳(Joule;略词J)。
l焦耳为少于1/4卡，因此将lg水升高l℃需4焦耳以上的能量。
2抗微生物效应在脉冲光光谱中所含紫外线波长的生物学效应业已有纪实。
这些波长的抗微生物效应系原通过被在蛋白质与核酸高度结合的碳一对一碳双键系统吸收而中介。
这方面许多研究者业经广泛讨论。
从一到几个脉冲闪光便有令入注目的抗微生物效应。
于2个含标准琼脂的陪氏皿上，滴注以7滴(每滴扩散成1cm2)，每滴各含有功倍系列稀释度的金凳葡萄球菌ATCC2761和TSB培养物，一个平板行脉冲光处理。
即在孵育前暴光。
2个0.75J/cm2注量脉冲闪光，即总共注量为1.5J/cm2。
脉冲氙光灭菌
脉冲氙光灭菌全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：脉冲氙光灭菌技术是一种高效的无菌处理技术，广泛应用于医疗、食品、化妆品等领域。
这种技术利用脉冲氙光的能量，以短波长的紫外光照射消毒对象，有效灭活病菌和微生物，达到杀菌消毒的目的。
脉冲氙光灭菌技术是一种绿色环保的消毒方法，与传统的化学消毒方法相比，它不会产生有毒废物，不会对环境造成污染。
而且，这种技术操作简单，灭菌速度快，可以灭活各种类型的病菌和微生物，包括细菌、病毒、真菌等，具有广泛的应用范围。
脉冲氙光灭菌技术在医疗领域的应用尤为广泛。
在手术室、医院病房、急诊室等场所，脉冲氙光灭菌技术可以有效灭活空气中的病菌，保障医疗人员和患者的健康安全。
在医疗设备、器械的消毒灭菌过程中，脉冲氙光灭菌技术也可以取代传统的高温、高压消毒方法，更加方便、快捷、安全，保障医疗设备的无菌状态。
除了医疗领域，脉冲氙光灭菌技术还广泛应用于食品加工和保鲜领域。
在食品生产加工过程中，脉冲氙光灭菌技术可以有效灭活食品表面的细菌、霉菌等病原微生物，保障食品的卫生安全。
在食品保鲜领域，脉冲氙光灭菌技术可以延长食品的保鲜期，减少食品的损耗，提高食品的品质和市场竞争力。
第二篇示例：脉冲氙光灭菌是一种新型的灭菌技术，通过利用氙光灯发出的脉冲光束，能够有效地杀灭细菌、病毒、真菌等微生物，从而达到灭菌的目的。
相比传统的高温高压灭菌方法，脉冲氙光灭菌具有速度快、能耗低、无化学残留等优点，因此在医疗卫生、食品加工、环境卫生等领域得到了广泛的应用。
脉冲氙光灭菌技术的原理是利用氙光灯发出的高能脉冲光束，照射到被灭菌物体表面上的微生物，通过光束的能量瞬间灭杀细菌、病毒等微生物。
氙光灯的光谱范围广，能够有效杀灭多种微生物，且不会产生二次污染。
脉冲光束的能量强度可调，能适应不同场合的需求。
脉冲氙光灭菌技术还具有温和、无化学残留、无辐射等优点，对环境和人体无害。
在医疗卫生领域，脉冲氙光灭菌技术被广泛应用于医疗器械的灭菌。
脉冲强光技术概述
脉冲强光技术概述脉冲强光技术是一种利用瞬间放电的脉冲工程技术和特殊的惰性气体灯管，以脉冲形式激发强烈的白光，光谱分布近似太阳光，光强度相当于到达地球表面太阳光强度的数千乃至数万倍的一种世界领先的光源技术。
它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭各类微生物，从而弥补了传统热杀菌、化学杀菌的缺点。
脉冲强光技术出现在80年代，发展至今已成为一项强大的工业技术，可应用到水处理、空气杀菌、食品加工、制药、农副产品等众多领域，该技术还可应用于光固化领域以及温室植物助长，其固化效果优于传统紫外线固化，温室中可增加植物光合作用，促进生长以及具有灭虫效果。
一、脉冲强光的原理脉冲强光的最基本结构是由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。
动力单元是向惰性气体灯单元提供高电压高电流脉冲的部件，为惰性气体灯提供所需的能量；惰性气体灯是在动力单元提供能量的基础上，发出由紫外线至近红外线区域的光线，紫外线波段尤为丰富，其光谱与太阳光光谱十分相近，但强度要超出数千倍至数万倍，光谱分布如图：脉冲强光的产生需要两部分装置完成，其一是具有功率放大作用的能量贮存器，它能够在相对较长的时间内（几分之一秒）积蓄能量，而后在短时间内（微秒或毫秒级）将该能量释放出来做功，这样在每一工作循环内就会产生相当高的功率（而实际消耗平均功率并不高），从而起到功率放大的作用；其二是光电转换系统，它将产生的脉冲能量贮存在惰性气体灯中，由电离作用即可产生高强度的瞬时脉冲强光。
二、脉冲强光的杀菌原理脉冲强光是可见光、红外线和紫外线协同作用于微生物，能破坏微生物的细胞壁和核酸结构，从而杀死微生物。
脉冲强光对霉菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧细菌芽孢和真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌等都有明显的杀菌效果，杀菌机理主要有以下两点：1.光化作用由于细菌的细胞中含有细菌的遗传信息核酸，当核酸被脉冲强光照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成一部分的间二氮杂苯和间二氮杂苯的异构体。
脉冲强光杀菌技术综述
[2020年第11期>丨超越照明丨脉冲强光杀菌技术综述谢姝鸽1韩秋漪1李福生1吴再锐2王军元2张善端11复旦大学电光源研究所（上海200433)2宁波方太厨具有限公司（浙江宁波315336)摘要：文章介绍了脉冲强光的产生方式、杀菌机理和独特优势，总结了国内外研究进展，阐述了脉冲强光显著的杀菌效果，分析了灭菌效率的主要影响因素，为更好地应用脉冲强光装置杀菌提供参考。
关键词：脉冲强光；脉冲氙灯；杀菌机理；脉冲能量；重复频率Review on Intensive Pulsed Light SterilizationXIE Shuge1HANQiuyi1LI Fusheng1WU Zairui2WANG Junyuan2ZHANG Shanduan11Institute for Electrical Light Sources of Fudan University(Shanghai200433)2 Ningbo Fotile Kitchen Ware Co Ltd.(Ningbo Zhejiang315336)Abstract:The basic concepts of intensive pulse light (IPL)are introduced in this paper,including its generation method,microbial inactivation mechanism,and unique advantages in applications.The research progress in worldwide is reviewed,which clarified the significant effects of IPL on sterilization.Besides,the major factors which influences sterilization efficacy are analyzed,in order to provide a reference for better application of IPL devices. Key words: intensive pulse light,pulsed xenon lamps,sterilization mechanism,pulse energy,repetition frequency〇脉冲强光产生机理脉冲强光杀菌技术是一种利用瞬时峰值能量极强 的脉冲光辐射杀菌的新型技术，其发生装置主要由脉 冲光源、升压模块、触发模块和储能电容组成[11,脉冲 强光产生原理如图1所示。
脉冲强光杀菌技术
脉冲强光杀菌技术摘要：随着现在食品工业的高速发展，人们对新型的杀菌技术的开发越来越重视，尤其是非热杀菌技术的出现，使杀菌技术向安全、节能、无污染发展。
而脉冲强光杀菌技术对食品的营养和风味影响很小。
而且能快速的杀灭大多数的细菌，杀菌率高。
但是由于各方面研究还较少，技术还不够完善，大规模应用还需要一断时间的发展。
关键字：脉冲强光杀菌食品品质食品是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件，食品安全状况直接关系到国民的身体健康和生命安全。
如果食品不安全不卫生，其中的各种有害因素就会损害人体健康，甚至危及生命和子孙后代，影响民族的兴旺发达、社会稳定和全面进步[1]。
所以由于食品的重要性也影响到了杀菌技术的重要性。
由但由于消费者要求营养、原汁原味的食品的呼声日益高涨，冷杀菌技术受到日益重视并进展很快。
冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度，冷杀菌技术近些年来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点[2]。
脉冲强光杀菌技术是一种非热物理杀菌新技术，脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的太阳光强度的十万倍）的光能，脉冲强光能量的大小由每单位照射面积上光的流量或入射光能量来衡量,单位为J/cm2 [3]，而瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭食品和包装上各类微生物，它能有效的保持食品质量，延长食品货架期而对食品的营养成份以及口感影响很小。
脉冲强光在照射物料时不会产生有害的副产物，工作时间短，高效节能。
这些优点正是现在食品工业发展的方向。
1 脉冲强光杀菌的机理1.1 强光对微生物有致死作用，当每cm2面积上的峰值功率达到103W以上时，在物体表面或水中的微生物将被加热到>100℃,因时间极短，微生物无法正常降温，将导致细胞壁破裂、融解而死亡。
1.2 微生物细胞壁的破裂在一定程度上是因短时间受到强烈冲击引起的，同时脉冲光对微生物的蛋白质也能产生破坏作用，抑制或破坏酶的活性[4]。
冷杀菌技术总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言随着人们对食品安全和健康饮食的重视，冷杀菌技术在食品加工领域得到了广泛应用。
冷杀菌技术是指不使用热能来杀死微生物的杀菌方法，它能够较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度。
本文将对冷杀菌技术进行总结，包括其原理、分类、应用和发展趋势。
二、冷杀菌技术的原理冷杀菌技术主要通过物理或化学方法破坏微生物的细胞结构、代谢功能或遗传物质，使其失去活性。
常见的冷杀菌原理包括：1. 压力杀菌：利用高压处理食品，使微生物细胞膜和细胞壁受到破坏，从而杀死微生物。
2. 辐射杀菌：利用紫外线、微波、远红外线等辐射能量，破坏微生物的DNA和蛋白质，使其失去繁殖能力。
3. 化学杀菌：利用臭氧、过氧化氢等化学物质，与微生物发生化学反应，使其失去活性。
4. 生物杀菌：利用益生菌或酶类物质，抑制或杀死有害微生物。
三、冷杀菌技术的分类根据杀菌原理，冷杀菌技术可分为以下几类：1. 超高压杀菌技术：通过高压处理食品，破坏微生物细胞结构，实现杀菌目的。
2. 辐射杀菌技术：利用紫外线、微波、远红外线等辐射能量，破坏微生物的DNA和蛋白质。
3. 脉冲光杀菌技术：利用脉冲光照射食品表面，破坏微生物细胞结构。
4. 磁力杀菌技术：利用磁场对微生物进行杀菌。
5. 紫外线杀菌技术：利用紫外线辐射能量，破坏微生物的DNA和蛋白质。
6. 二氧化钛光催化杀菌技术：利用二氧化钛光催化反应，产生具有杀菌作用的活性氧。
四、冷杀菌技术的应用冷杀菌技术在食品加工、食品包装、食品保鲜等领域得到广泛应用，如：1. 食品加工：在食品加工过程中，采用冷杀菌技术可以降低食品污染风险，提高食品安全。
2. 食品包装：在食品包装过程中，采用冷杀菌技术可以延长食品保质期，降低食品损耗。
3. 食品保鲜：在食品保鲜过程中，采用冷杀菌技术可以保持食品的营养成分、质构、色泽和新鲜度。
五、发展趋势随着科技的不断发展，冷杀菌技术将朝着以下方向发展：1. 高效、节能、环保：提高杀菌效果，降低能耗，减少环境污染。
激光杀菌技术的杀菌原理及应用前景研究
激光杀菌技术的杀菌原理及应用前景研究激光杀菌技术是一种利用激光对微生物进行杀菌的方法，在医疗、食品加工、环境治理等领域有着广阔的应用前景。
本篇文章将介绍激光杀菌技术的杀菌原理，并探讨其在不同领域的应用前景。
激光杀菌技术利用激光的高能量和高光强，通过瞬间脉冲的热效应来杀灭微生物。
激光光束的热能可以迅速升高目标微生物的温度，使其细胞膜和细胞壁脱解，从而导致细胞内外的组织蛋白变性和破坏。
此外，激光还能生成一定的电磁辐射和强光电子束，这些效应都可以对微生物进行有效的杀灭。
激光杀菌技术具有以下优点：首先，激光是一种非接触性的杀菌方法，可以避免传统杀菌方式中可能产生的交叉感染问题。
其次，由于激光杀菌是一种高精度、高效能的手段，因此可以在短时间内彻底杀灭微生物，从而提高杀菌效果。
此外，激光杀菌还能够减少对环境的侵害，提高生态环境的质量。
激光杀菌技术在医疗领域有着广泛应用。
由于激光杀菌技术具有非接触性、高效能和高精度的特点，在手术刀具的消毒、疾病影像的清洗、人体器官的消毒等方面都可以实现较好的效果。
此外，激光杀菌技术还可以用于治疗尿路感染、口腔感染等疾病，从而减少了药物的使用，降低了对人体的伤害。
激光杀菌技术在食品加工行业也具有广泛的应用前景。
食品加工行业是微生物生长繁殖的最佳环境，传统杀菌方法往往存在短期内不能全面杀灭微生物、残留化学物质等问题，而且对食品质量有一定的影响。
而激光杀菌技术可以高效、精确地杀灭微生物，同时不会对食品的物理和化学性质产生明显影响，因此在食品杀菌方面具有广泛的应用前景。
此外，激光杀菌技术在环境治理领域也拥有巨大的应用前景。
传统的环境治理方法往往需要使用大量的化学物质，这不仅对环境造成污染，而且对人体健康有一定的隐患。
激光杀菌技术可以通过瞬间的高能量热效应杀灭空气中的微生物、净化水体中的细菌等，既能够达到较好的治理效果，又不会对环境产生污染，因此在环境治理方面具有广阔的应用前景。
综上所述，激光杀菌技术在医疗、食品加工、环境治理等领域拥有广阔的应用前景。
脉冲强光在食品加工中的应用概述
脉冲强光技术在食品加工中的应用概述脉冲强光杀菌技术是一种冷杀菌新技术，它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭食品和包装上各类微生物，而对食品的营养成份以及口感影响很小，它是一种可替代传统食品杀菌的新型杀菌技术。
目前在食品和包装上较成熟的杀菌技术有加热杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等，但都有不尽人意的地方，如传统的加热杀菌方式，易引起食品色、香、昧及营养成分有较大损失。
紫外线照射易使食品中的脂肪氧化，产生臭味，蛋白质也容易变质产生变色等现象，一些食品的有益成分如维生素、叶绿素也易受紫外线照射而分解，辐照杀菌易产生明显的异臭和变昧，且基建费用比较高。
脉冲强光杀菌技术弥补了传统杀菌技术的缺陷，它是一种低热、杀菌效率高、无副产物、易控制的杀菌技术。
一、脉冲强光的杀菌原理脉冲强光是可见光、红外线和紫外线协同作用于微生物，能破坏微生物的细胞壁和核酸结构，从而杀死微生物。
脉冲强光对霉菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧细菌芽孢和真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌等都有明显的杀菌效果，杀菌机理主要有一下两点：1.光化作用由于细菌的细胞中含有细菌的遗传信息核酸，当核酸被脉冲强光照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成一部分的间二氮杂苯和间二氮杂苯的异构体。
这种物质会使细菌自身的新陈代谢机能出现障碍，并且会导致细菌的遗传性出现问题，直至死亡。
脉冲强光中的200-280nm部分最易被吸收，光化作用主要是UVC。
光化杀菌机理2.光热作用虽然光化作用主要来自于UVC,但脉冲强光的其他光谱部分也起到重要作用。
当辐射剂量达到一定的水平，光照可以直接破坏细菌的细胞壁，使细胞液蒸发，彻底破坏细胞结构，导致死亡。
光热杀菌机理二、脉冲强光杀菌技术在食品加工中的特点脉冲强光杀菌技术与传统的杀菌方法相比，具有杀菌处理时间短，一般处理时间是几秒到几十秒，同时具有残留少、对环境污染小，不用与物料和器械直接接触，操作容易控制等特点。
几种冷杀菌技术简介
冷杀菌技术在食品生产中的应用【摘要】在经济迅猛发展的今天，我们在满足了基本的温饱问题之后，更多的，是追求更加丰富的营养、迷人的口感，以及食品的安全无公害。
在食品加工的过程中，少不了的是杀菌灭菌技术，为的是保证食品的安全性和耐储性。
本文就围绕着如今当代的一门崭新的技术——冷杀菌技术在我们食品生产当中的应用进行简要介绍。
【关键词】冷杀菌；食品；技术应用；【正文】冷杀菌技术，也叫非热杀菌技术，是新兴的一门杀菌技术。
在传统食品加工中主要采用热杀菌，从而导致营养物质破坏，变色加剧，挥发性成分损失。
而非热杀菌的条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高程度很小，即有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分，所以包装与食品机械的设计与制造上采用冷杀菌技术是非常必要的。
近几年，国内外已开发出一系列高效、安全且能保持食品原有风味与营养成分的冷杀菌新技术，其中一些有望部分取代现有的食品热杀菌方式。
下面我们就来具体介绍一下几种常用的冷杀菌技术。
一、超高压杀菌技术1．超高压杀菌的基本原理食品的超高压处理，是指利用压媒(通常是液体介质，例如水)使食品在极高的压力下产生酶失活、蛋白质变性、淀粉糊化和微生物灭活等物理化学及生物效应，从而达到灭菌和改性的物理过程。
其基本原理是利用了压力对微生物的致死作用。
高压导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制及细胞壁膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化。
2．超高压杀菌技术的特点是超高压技术可实现均匀、瞬时、高效杀菌；可使原物质的维生素、色素、香味成分等低分子化合物不会发生变化及产生异臭物等，保持其原有性质；蛋白质、淀粉类物质超高压处理后可获得新特性的食品，延长食品的储藏时间。
超高压处理过程是一个纯物理过程，瞬时压缩，作用均匀，操作安全，无化学添加剂，无需加热且在常温或低温下进行，工艺简化，节约能源，无“三废”污染。
七、脉冲电场杀菌技术
液体电脉冲冷杀菌设备
2. 活塞式电脉冲冷杀菌设备 3. 高压强制脉冲放电流通式杀菌设备
脉冲电场杀菌贮藏技术可避免加热法引起的蛋白质变性和维 生素的破坏,而且其耗能只有加热杀菌的千分之一, 生素的破坏,而且其耗能只有加热杀菌的千分之一,而食品 的营养,风味,色泽不变. 的营养,风味,色泽不变.
�
冲击波
高频脉冲放电
液体汽化
气泡膨胀爆裂
细菌溶解
2. 电磁效应引起的细胞膜穿孔 脉冲放电 膜内外电势差↑ 膜内外电势差 膜通透性↑ 膜通液态物料
脉冲放电
(等离子体,基本粒子,强光等) 等离子体,基本粒子,强光等)
杀死微生物
四,脉冲放电杀菌效果的影响因素 1. 对象菌的种类:不同菌种对电场的承受力有很大的不同. 对象菌的种类:不同菌种对电场的承受力有很大的不同. ①无芽孢细菌较有芽孢细菌更易被杀灭,格兰氏阴性菌较阳 无芽孢细菌较有芽孢细菌更易被杀灭, 性菌易于被杀灭. 性菌易于被杀灭. ②在其它条件均相同的情况下用电场灭菌,菌种的存活率由 在其它条件均相同的情况下用电场灭菌, 高到低排列顺序: 酵母菌. 高到低排列顺序:霉菌 → 乳酸菌 → 大肠杆菌 → 酵母菌. ③对象菌所处的生长周期也对杀菌效果有一定的影响,处于 对象菌所处的生长周期也对杀菌效果有一定的影响, 对数生长期的菌体比处于稳定期的菌体对电场更为敏感. 对数生长期的菌体比处于稳定期的菌体对电场更为敏感.
2. 菌的数量:研究中发现,对菌数高的样品与菌数低的样品 菌的数量:研究中发现, 加以同样强度,同样时间的脉冲, 加以同样强度,同样时间的脉冲,前者菌数下降的对数值比 后者要多得多. 后者要多得多. 3.电场强度:电场强度在各因素中对杀菌效果影响最明显, .电场强度:电场强度在各因素中对杀菌效果影响最明显, 增加电场强度,对象菌存活率明显下降. 增加电场强度,对象菌存活率明显下降. 4. 处理时间:刚开始随着杀菌时间的延长,对象菌存活率 . 处理时间:刚开始随着杀菌时间的延长, 开始急剧下降,然后平缓,逐渐变平, 开始急剧下降,然后平缓,逐渐变平,最后增加杀菌时间亦 无多大作用. 无多大作用. 5. 处理时的温度:随着处理温度上升 在24℃—60℃范同内 , . 处理时的温度:随着处理温度上升(在 ℃ ℃范同内), 杀菌效果有所提高,其提高的程度一般在10倍以内. 杀菌效果有所提高,其提高的程度一般在 倍以内. 倍以内
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1,000,000 W
紫外线UV照射微生物时，核酸物质 (DNA、RNA)中的胸腺嘧啶、胞嘧啶之 间将会发生以下光化学反应，生成CPD 或PP二聚物，使微生物核酸物质受损
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6.2
同上
同上
1995,俄罗斯 Rowan et al,1999 Rowan et al,1999 Rowan et al,1999 Z. Luksiene等2007
0.3J/cm2,7%,25%-估计值
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沙门氏
133 W cm-2，每秒1-5个脉冲
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精耕核心技术，珍视合作共赢！ 精耕核心技术，珍视合作共赢！
谢谢!
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脉冲光技术在消毒杀菌领域的应用--杀菌实践
以下为国外所做微生物灭活测试，杀菌效果显著
• 工作在脉冲状态下：能量释放时间比储能时间短，光脉冲释放时瞬间功率
比系统平均功率高苦干个数量级
•使用无污染的惰性气体氙气。
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4. 技术灵活性高
• • • • 无需预热，可即开即停 冷处理技术，处理物品范围广，可处理对温度敏感的物品 可灵活调节脉冲峰值、脉冲频率、脉冲间隔、光谱分布等参数 灯管可做成任意形状，易于模块化设计
5. 全光谱
• • 从180nm到5000nm 可适当调节光谱分布状况
6. 节约能源，经济性比较好
• • 比连续紫外节约40~80%能量 占用场地小，无需高昂的辐射防护 脉冲光技术以其绿色、节能、高效的特点，与当今社会日益强调 的工业化发展“3E”潮流（Energy能源、Ecology生态、Economy经济） 相一致
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1 00 J 90 J 80 J 50 J 30 J 10 J 1 J
1,000,000 W 900,000 800,000 500,000 300,000 100,000 10,000 1,000 100 10 500mS 100µS W W W W W W W W W 1S
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0
500mS 100µS
1S
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脉冲光杀菌技术机理三 物理学杀菌
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脉冲光杀菌技术机理二 光热学杀菌
1,000,000 W
>100℃ ℃
当每cm2面积上的峰值功率达到103W 以上时，在物体表面或水中的微生物 将被加热到>100℃,因时间极短，微 生物无法正常降温，将导致细胞壁破 裂、融解而死亡
3. 工作高效
• • • 更高穿透力，更强的杀菌机理 更快处理时间，大多数应用场合工作时间在1秒以内 紫外线辐射效率可达到40%左右
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三 脉冲光杀菌技术优点
1. 无汞
• • 所有的连续紫外技术都有汞 汞的危害正日渐受到人们的关注，在技术上减少或不使用汞是 • • • 无VOC产生 无辐射残留物 无高频电磁波影响 对人体基本无危害
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四 脉冲光技术在消毒杀菌领域的应用—现状
国外情况 • 1990年代 — 开始用于环境杀菌消毒 • 1996年 — 美国食品药品管理局(FDA)批准脉冲光在食品消毒领域的应用 (条款 21CFR179.41) • 医学领域应用，例如对输液袋进行消毒 • 日本 已经在吹瓶-灌装-封口生产线的终端灭菌方面已使用脉冲光技术近8 年 • 欧盟 已鉴定的无菌隔离室设备可使用脉冲光技术 国内情况 • 已有一定数量的研究报告 • 实际应用报道较少，原因：技术原因，市场培育初期 • 有企业正投资进行市场化推广，预计未来三年内市场即可成熟
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一 什么是脉冲光（ Pulsed Light, PL）
脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式 释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的 太阳光强度的十万倍）的光能。 脉冲光技术特点：
0.1 J 0.01 J 0.001
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脉冲光杀菌技术机理一 1 00 J 紫外杀菌 > 40% UV
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500mS 100µS
499.9mS
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脉冲光技术与传统紫外技术对比
上图是脉冲光与连续紫外工作模式对比： 连续式进灯能量500W，任意时刻功率也为500W, 平均功率500W 脉冲式进灯能量5个脉冲，100J/脉冲，平均功率500W，每个脉冲宽100µ s, 功率1,000,000W。 连续式电光转换效率：50~60% 您所见的不仅是刹那间的光芒 ！ What will catch your sight is not just a shining ! 脉冲光电光转换效率：70~90% 连续式系统功率：800~1000W, 脉冲光600~700W 脉冲峰值
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1,000,000 W
系统平均功率 100J/1S=100W
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微生物 大肠杆菌 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 葡萄球菌属 黑曲霉孢子 黑曲霉孢子 枯草芽孢杆菌 孢子 水生隐孢子虫 脊髓灰质炎病 毒 1 型 大肠杆菌 李斯特菌 绿脓杆菌 金黄色葡萄球 菌 3-估计 ~6 log10 ~6 log10 ~6 log10 7 log 1个脉冲杀灭对数值 2 12 9 12 12 1 1 4.6 杀菌值 测试条件 UV水反应器，1升 表面试样 同上 同上 同上 表面试样 表面试样 UV水反应器，饮用 水 同上 UV水反应器，工业 水 200个脉冲，脉宽 100ns? 200个脉冲，脉宽 100ns? 200个脉冲，脉宽 100ns? 100个脉冲，脉宽 112 微秒 相关信息（时间、地点等） 1989－1990，UVERG，Ca. 1986-1987Maxwells,Ca. 同上 同上 同上 1999,Purebright,Ca. 1999,Purebright,Ca. 1999,Purebright,Ca. E(f),UVC%,UV% 0.2J/cm2,15%,40% 10J/cm2,40%,70%,30微秒脉冲 同上 同上 同上 0.12J/cm2,13%,40%-估计值 0.28J/cm2,13%,40%-估计值 0.25J/cm2,13%,40%-估计值
微生物细胞壁的破裂在一定程度上是因短时间受到强烈 冲击引起的，因此，认为脉冲光杀菌机理中，物理杀菌也是 一个重要的机理。同时也有研究认为，脉冲光对微生物的蛋 白质也能产生破坏作用，抑制或破坏酶的活性。
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脉 冲 光杀菌消毒 技 术 介 绍
2010年12月10日
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