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摘 要

高压静电杀菌技术作为一种新型的冷杀菌技术，在处理流体物料时具有低能耗、高效率、安全可控等诸多优点，能够更好地保持食品的营养成分，但是该技术的杀菌机理尚未明确，在技术的放大、设备制造等方面也存在很多问题，急需开展相关的研究。

本课题通过实验室自制的小型高压静电杀菌机对常见腐败微生物的灭菌效果进行考察，主要结果如下：高压静电雾化技术对本试验选取的四种微生物，即金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌以及酿酒酵母都有良好的杀灭作用。在起始菌浓为1.3×10¹⁰CFU/ml条件下，四种微生物的在50KV和80KV条件下，灭菌率由39.9%、38.1%、42.5%、41.8%分别升高92.5%、90.0%、96.1%、91.3%；50KV条件下，处理时间由5min延长至20min，此时四种微生物的杀菌率由39.9%、38.1%、42.5%、41.8%上升到69.4%、65.5%、81.7%、70.1%；将起始菌浓稀释1000倍，在50KV、5min处理条件下，四种微生物的杀菌率分别为81.2%、79.6%、87.5%、82.4%。试验结果表明，处理电压、处理时间以及起始菌浓是影响高压静电杀菌效果的主要因素。

关键词：高压静电 灭菌 腐败微生物

High voltage electrostatic field study of common microorganisms sterilization effect

ABSTRACT

Static high sterilization technology as a new type of cold sterilization technology, in dealing with a fluid material with low energy consumption, high efficiency, safe and controllable, and many other advantages, better able to keep the food nutrition, but the bactericidal mechanism of the technology is not yet clear, the amplification, equipment manufacturing and so on there are a lot of problems, need to carry out the related research.

This topic investigates the effects on common spoilage microorganism sterilization through the laboratory self-made small high-voltage electrostatic sterilization machine. The main results are as follows: high voltage electrostatic atomization technology of the selected four kinds of microorganisms in this test, namely staphylococcus aureus, bacillus subtilis, escherichia coli and saccharomyces cerevisiae has a good role in the killing. Under the conditions of the initial bacteria concentration of 1.3×10¹⁰CFU/ml and four kinds of microorganisms at 50kV and 80kV , the sterilization rate by 39.9%, 38.1%, 42.5%, 41.8% increases 92.5%, 90.0%, 96.1%, 91.3% respectively.Under the condition that voltage is 50kV and that the processing time is extended from 5min to 20min, then four microbial killing bacteria rate by 39.9%, 38.1%, 42.5%, 41.8% rises to 69.4%, 65.5%, 81.7%, 70.1% respectively. The initial concentration of bacteria is diluted 1,000 times. Under the condition that the voltage is 50KV and the processing time is 5min, the four microbial sterilization rates are 81.2%, 79.6%, 87.5% and 82.4% respectively. The results show that the main factors affecting the effect of high voltage electrostatic sterilization are the treatment voltage, the treatment time and the initial concentration of bacteria.

Key words: high pressure electrostatic; sterilization;corruption

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 高压静电灭菌概述 1

1.2 高压静电灭菌的特点及作用 1

1.2.1 高压静电灭菌对生理指标的影响 1

1.2.2 高压静电灭菌对食品营养成分的影响 1

1.2.3 高压静电对流质食品的灭菌作用 2

1.2.4 高压静电场对枯草杆菌的杀灭作用 2

1.3 国内外研究进展 2

1.4 课题研究的目的与意义 3

1.4.1研究目的 3

1.4.2 研究意义 3

第二章 实验材料与方法 4

2.1 材料与仪器 4

2.1.1 菌株来源 4

2.1.2 主要试剂 4

2.1.3 主要仪器设备 4

2.1.4 培养基 5

2.2 实验方法 5

2.2.1 实验原理 5

2.2.2 菌种活化 6

2.2.3 高压静电杀菌试验 6

2.2.4 平板菌落计数法 6

第三章 结果与讨论 8

3.1 实验结果 8

3.1.1 电压对杀菌效果的影响 8

3.1.2 处理时间对杀菌效果的影响 9

3.1.3 起始菌浓对杀菌效果的影响 11

3.1.4 菌种种类对杀菌效果的影响 13

3.2 实验结论 15

第四章结语和展望 16

4.1 结语 16

4.2 展望 16

4.3 研究手段 16

参考文献 17

致谢 18

第一章 文献综述

1.1 高压静电灭菌概述

现今，国家的食品安全是一大问题，而且我们都知道，食品安全不仅关系到国民的身体素质和健康状况，也与国家持续稳定繁荣也有关系。所以杀菌技术的改进和升级显得尤为重要，它不仅可以更好地缓解食品安全问题，也是一个国家食品工业化生产水平的重要标志。但是现今食品的灭菌方法都有一定的缺点，比如高温灭菌法会引起被处理物结构和性质的改变，从而影响食品的营养价值和口味^[1]；紫外线法只适用于表面灭菌，灭菌不够彻底；微波法温度过高，所以可能会影响食品本身的一些性质；辐射灭菌法成本较大，防护困难，且会引起食品变色，食品性质改变，产生降解产物等问题，故人们一直致力于研究出一种能够克服上述缺点的灭菌方法。近几年来，高压静电场的研究越来越多，但是主要是用于动植物育种研究^[2,3]，食品杀菌应用方面的研究尚未见报道。最近的研究发现，高压静电场对食品中常见的污染菌和致病菌都有良好的杀灭作用，尤其是在反压条件下^[4]，这一现象更加明显。最近几十年有关高压静电场用于杀菌用途的研究报道很多，而且研究发现高压静电对微生物具有失活效应，所以我们发现，高压静电灭菌方法渐渐地能够取代食物的高温灭菌法和巴氏灭菌法。对食品采用高温静电灭菌的方法也渐渐受到中外研究者的关注。

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