高压静电场(HVEF)臭氧产生能力以及所产生臭氧对毛霉菌的抑制作用 食品工业科技 2004 01

摘
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关闭上盖， 取出， 放置于 3"4 环境下培养 (?7 ， 用重量 差异法检测其杀菌效果。每个处理重复三次。
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电场产生臭氧对毛霉的抑制实验
在 3"4 生
化培养箱内， 以关闭培养皿上盖的、 接有毛霉的 92: 液体培养基作对照实验。 将接有毛霉的 92: 液体培养基分别放入电场强 度 分 别 为 !" 、 #"" 和 #!"$% & ’ 下 的 平 板 电 极 所 产 生 培养皿放在 的臭氧的密闭环境中， 打开上盖处理 (7 ， 没有电场的高压静电实验台内没有极板一侧的中心 位置上， 然后取出， 于 3"4 培养 (?7 ， 重量差异法检测 其杀菌效果。每个处理重复三次。
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静电场处理毛霉实验结果
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电场与臭氧共同作用对毛霉的抑制 实 验
为
以关闭培养皿 防止臭氧影响， 在 3"4 生化培养箱内， 上盖的、 接有毛霉的 92: 液体培养基作对照实验。 在恒温恒湿箱内， 分别将打开培养皿上盖的 、 接 有毛霉的 92: 液体培养基放入电场强度分别为 !" 、
#"" 和 #!"$% & ’ 下的平板电极电场中处理 (7 ，然后
摘
要： 以耐酸耐热菌为研究对象， 研究了臭氧对它的致死作用， 并观察了臭氧作用时间、温度、 &’ 等对臭氧杀菌效果的 影响， 为果汁行业实际应用臭氧杀菌提供实验依据。
果汁中分离出的芽孢杆菌， 具有抗巴氏灭菌作用， 能 破坏苹果汁的品质。因此， 也成为我国浓缩苹果汁出 口的主要障碍之一。用目前已知的加工方法， 不能有 效地完全除去这些菌。因此， 有必要引入新的除菌方 法。臭氧具有杀菌力强、 作用时间短、 无残留等特点， 已广泛应用于饮用水和医院等的消毒程序。本 文 对 臭氧作用于耐热菌的效果做了初步研究，以期 为 其 在果汁生产中的应用提供一些依据。
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单纯电场对毛霉的抑制作用实验
在 3"4 生
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法评价电场对毛霉的作用， 结果见图 ! 。
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!""# 年第 $ 期
研 究 与 探 讨 食品工业科技
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臭氧对耐酸耐热菌 菌作用 作用 的 研 究
（ 陕西师范大学食品工程系， 西安 !"##$%） 陈 颖 仇农学
关键词： 臭氧， 耐酸耐热菌
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研 究 与 探 讨 食品工业科技
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高压静电场!"#$% &臭氧产生能力 以及所产生臭氧对毛霉菌的抑制作用
（ 中国农业大学食品学院， 北京 !"""#$） 丹 阳 李里特
要： 对高压静电场操作过程中由于微弱的放电所产生的臭氧 做了观测， 发现随着电场强度的增加， 臭氧产生量增加。 电场产生的臭氧对密闭环境空气中毛霉具有杀灭作用， 随着电场强度的增加， 灭菌效率增加， 证明了高压静电场 所产生的臭氧不能忽视。 关键词： 高压静电场，臭氧， 毛霉， 抑制
收稿日期： %##+-#/-%! 作者简介：陈颖（ ， 女， 在读研究生， 研究方向： 现代果汁加工。 "(!!)）
臭氧发生器
； 水浴锅， 恒温培养箱， 溶剂过滤器。 力为 +##12 3 4）
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实验方法
耐热菌菌种的复壮 在无菌条 件 下 ， 将 分 离
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%$$$ ）内，恒温恒 湿 实 验 箱 内 部 空 间 尺 寸 为 +$75; -$75;*$75。
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静电场臭氧产生能力实验
国内外标准的臭氧测定方法有靛蓝二磺酸钠
法、 碘量法等， 这些方法各有各自的特点， 其中靛蓝 二磺酸钠法由于方便、稳定和影响因素少等优 点 日 益受到人们的关注，已经被作为标准方法列入 国 标 。但是所有的标准方法均需要将环 （ <= 0 !%-+’>),- ） 境 中 的 气 体 以 最 低 -$5: 0 5?@ 的 流 量 导 入 液 体 吸 收 管， 这显然不适用于臭氧产生量微小的系统， 即不利 于研究臭氧在密闭的电场保鲜环境中的产生情 况 及 其在保鲜方面的作用。本文参考国标方法并做 少 许 改动， 使用装在培养皿内的 #$5: 靛蓝二磺酸钠吸收 电场所产生臭氧的 *%$@5 吸光度值作为臭氧产生量 的量度。 实验开始前，将恒温恒湿实验箱温度调节至 湿度调节至相对湿度 ,$B ， 稳定运行 %C 。高压 ’$A ，
中图分类号： !"#$%&’ 文献标识码： ( 文 章 编 号 ： %$$#)$’$* （ #$$+ ） $%)$$+,)$’
缘套筒等部件 6 。 采用聚胺酯绝缘材料制作高压静电实验台， 在 实验台内侧自下而上每隔 %来自百度文库5 铣一个水平槽，用以 放置不锈钢极板，这样便于根据需要的电场强 度 调 节极板间距。高压静电实验台整体放置在恒温 恒 湿 实验箱 （ 中国重庆银河实验仪器有限公司， 89:)
收稿日期： #$$’)$-)$’ 作者简介：丹阳， 博士研究生， 研究方向： 食品科学。 基金项目：本课题受国家自然科学基金资助， 项目批准号： $"!%"&&’ 。
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食品工业科技 研 究 与 探 讨
!"#$%"$ &%’ ($")%*+*,- *. /**’ 0%’1234静电发生器电压分别调至 !" 、 #"" 和 #!"$% & ’。 使用光滑不锈钢板制作生产中常用的 平 板 电 极 经过细致打磨， 确保没有毛刺 （ 尺寸为 (!)’*#+,!)’， 采用电压 和尖端） ， 极板 与 接 地 极 板 间 距 离 为 #")’， 为 !、 #" 、 #!$% ， 故 所 用 电 场 强 度 分 别 为 !" 、 #"" 和 各次样品采集均在恒温恒湿实验箱内的固 #!"$% & ’。 定位置， 且恒温恒湿实验箱内部与外界隔绝， 使用风 保持内部空气流动， 故测定 扇以一定转速（ -". & ’/0 ） 的样品吸光度（ 与内部臭氧含量有一一对应关 12-#"） 系， 各次实验结果之间具有比较意义。吸光度越低， 说明臭氧量越高， 各处理均重复三次。 化培养箱内， 以关闭培养皿上盖的、 接有毛霉的 92: 液体培养基作对照实验。 将关闭培养皿上盖的、接有毛霉的 92: 液体培 养基分别放入不同电场强度下的平板电极电场 中 处 然后取出， 于 3"4 培 养 (?7 ， 用重量差异法检 理 (7 ， 测其杀菌效果。每个处理重复三次。 上述培养基以及实验中使用的试管、 移液管、 三 角瓶等均于 #(#4 下灭菌 3"’/0 。各处理及对照均重 复三次。
虽然关于高压静电场的研究已经开展多年， 但 是在具体科研过程中仍有一些问题需要解决，即有 关静电场的研究大多没有考虑静电场作用过程中产 生的臭氧。 为澄清上述问题，本文拟对施加高压 静 电 场 过 程中臭氧的产生情况做一定研究，并通过研究所产 生的臭氧对密闭空间中毛霉菌的抑制情况，评判高 压静电场产生的臭氧能否忽略不计，以便为将来的 科学研究提供理论依据，并为高压静电保鲜技术的 实际应用奠定基础。
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结果与分析
静电场臭氧产生能力实验结果
图 ( 为平板电极在各种场强条件 下 ， 在 一 定 时
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霉菌处理实验
本实验在培养霉菌时温度为 3"4 ，相对湿度为
间测得的靛蓝二磺酸钠吸收液的吸光度。
由恒 温 恒 湿 实 验 箱 控 制 ， 实验开始前使恒温恒 5"6 ， 湿实验箱稳定运行 #7 。 液体培养基（ 将马铃 采用马铃薯 8 葡 萄 糖 （ 92: ） 薯切成小块， 称 取 ("";3""< ， 加 入 #"""’= 水 ， 煮沸 过滤后加入 ("< 葡萄糖， 混合均匀） 。 #7 ， 因毛霉生长迅速，本实验采用称重法 对 霉 菌 的 生长情况进行检测。首先将滤纸在干燥箱中烘干恒 重， 称重并记录其重量， 折好放入漏斗中并使其紧贴 漏斗壁， 然后用二次蒸馏水将电场处理后， 经过培养 的 带 有 霉 菌 菌 丝 的 液 体 92: 培 养 基 完 全 洗 入 漏 斗 中， 过滤出霉菌的菌丝， 为确保完全洗入应将培养皿 多洗几次。将滤纸连带菌丝从漏斗上慢慢取出， 放入 一个烘干并称重的小烧杯中，最后将烧杯放入 #""; 于分析天平上称重， 计算重 #"!4 的干燥箱中至恒重， 量差异。 抑菌效率 > 对照菌丝重 8 处理菌丝重 *#""6 对照菌丝重 高压静电场能够产生臭氧。随 由图 ( 可以看出， 电场强度的升高， 平板电极产生臭氧量逐渐增大； 并 内 且随时间的增长， 在每个时间点， 单位时间（ !’/0 ） 吸收液所吸收的臭氧量逐渐增多。
!""# 年第 $ 期
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材料与方法
静电实验装置
实验装置如图 % 所示。静电发生装置 采 用 北 京
互感器厂生产的 !./#&- 0 *$ 漏泄实验 变 压 器 1 输 出 电 流 $2#&-5( ， 包含实验 负高压， 电 压 范 围 $2*$34 ， 、 高压导线及绝 控制台、 放电接地体（ 放电电阻 #&’! ）
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电场产生臭氧对毛霉的抑制实 验 结 果
由图
高压静电场产生的臭氧对毛霉有抑制作 3 可以看出， 用。随电场强度的升高， 电场所产生臭氧对毛霉的抑 制作用有所增强。 电场与臭氧共同作用对毛霉的抑制实验结果 由
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高压静电场及其产生的臭氧的共同作用 图 ? 可以看出， 对毛霉有抑制作用。随电场强度的升高， 电场及臭氧的 共同作用对毛霉的抑制作用有所增强。 电场对毛霉的抑制作用实验 采用重量差异
中图分类号： ’(%#)*+ 文献标识码： , 文 章 编 号 ： )##%-#+#. （ %##/ ） #)-##!)-#%
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材料与方法
材料与仪器
耐热菌 由陕西恒兴果汁饮料有限公司提供； 0 按库克实验室标准配制。 由西安三氧公司提 供 （ 产臭氧能
氏培养基 耐酸耐热菌（ 简称耐热菌） 是一种可以从浓 缩 苹
由图 ! 可以看出， 电场强度越高， 电场 对 毛 霉 的 抑制作用越大。
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讨论
实验结果显示，在保持高压静电 场 存 在 的 情 况
下，所产生的臭氧能够持续存在于高湿度 （ 湿度 的密闭环境中。 联系到电场保鲜的生产实际（ 通 "#$ ） 且保持高湿度） 可以看出， 所产生 常 是 每 日 处 理 %& ， 的臭氧会在果蔬保鲜的高湿环境中保持作用至少 因此， 电场产生的臭氧所产生的作用不容忽视。 %& ， 本实验澄清了关于高压静电场产 生 臭 氧 是 否 可 以忽略不计的争论，证明高压静电场所产生的 臭 氧 对环境中的微生物具有杀灭作用， 其作用不容忽略， 这在静电保鲜研究领域具有很重要的意义。对 科 研 工作者来讲， 在今后的研究中， 应当把静电场作用和 臭氧的作用加以区别，可以在实验装置内放置 一 些 还原剂来吸收臭氧， 排除臭氧对研究工作的干扰。此 外， 对于静电保鲜的实际应用来说， 本实验所证明的 静电场所产生臭氧的灭菌作用是对保鲜效果的 一 个 有益补充。