高压脉冲电场对微生物的致死动力学模型

通过建立微生物存活率与脉冲电场强度的数学模型,电场强度从2.5 kV/cm到20 kV/cm,获得青霉的临界电场强度Ec=2.02kV/cm>大肠杆菌Ec=1.80kV/cm>酵母菌Ec=0.339 kV/cm;而且比较模型的回归系数k,青霉的k值是最小的,酵母菌的k值是最大的,说明酵母菌对电场最敏感,而青霉菌对电场耐受力最强.     

中强脉冲电场叉指式平板处理室的多物理场仿真与试验

处理室是脉冲电场系统的关键部件,为改善处理室的结构和性能,设计并优化一种在中强脉冲电场下的处理室。运用COMSOL Multiphysics软件对优化前后处理室的电场、流场和温度场进行分析,测定物料出口温度和杀菌效果对优化效果进行实际评价,基于优化后的处理室对比中强脉冲电场处理和巴氏杀菌处理对蓝莓果汁的品质影响。结果表明:1)研究得到的直角型叉指式平板处理室,除电极拐角处存在电场尖峰外,其他区域的电场强度分布均匀,均为2 kV/cm,与理论值相同,优化后的圆角型叉指式平板处理室在拐角处消除了电场尖峰,电场强度峰值由22.7 kV/cm降低至2.64 kV/cm,电场强度分布更加均匀,物料出口温度降低了4.3 ℃,温度和流速分布均得到改善;2)基于叉指式平板处理室搭建的中强脉冲电场处理系统具有显著的杀菌效果,电场强度大于2 kV/cm时,直角型和圆角型叉指式平板处理室均使大肠杆菌菌落数下降了3 lg(CFU/mL)以上,但圆角型叉指式平板处理室的物料温度升高幅度显著降低,效果更好,与仿真结果一致;3)与热处理相比,中强脉冲电场处理更好地保持了蓝莓果汁的pH、颜色、花色苷和抗氧化能力。本研究研发的叉指式平板处理室具有良好的杀菌效果,优化后物料温升更小,能够较好地保持蓝莓果汁的品质。     

高压脉冲电场对梨汁中微生物的灭菌效果分析

应用PEF代替传统的热杀菌,考察电场强度及脉冲时间对鲜榨梨汁中大肠杆菌、沙门氏菌、酿酒酵母和李斯特菌的杀灭效果,结果表明,大肠杆菌、沙门氏菌、酿酒酵母和李斯特菌的残活率都随着电场强度的增大和脉冲时间的延长而逐渐下降。对脉冲电场对梨汁中微生物影响的灵敏度分析显示:沙门氏菌>大肠杆菌>酿酒酵母,还对高压脉冲电场同场处理室结构进行分析并提出了改进构想。     

高压脉冲电场处理冷冻浓缩枇杷汁的研究

液体食品电导率的高低直接影响高压脉冲电场（Pulsed Electric Field,PEF）的电场强度,冷冻浓缩后的液体食品电导率降低,有利于高压脉冲电场的杀菌效果。本研究将冷冻浓缩后的枇杷汁通过高压脉冲电场处理,并探讨不同条件对冷冻浓缩枇杷汁电导率的影响,结果表明：在前处理时,均质、脱气可有效地提高高压脉冲杀菌过程中仪器的稳定性和可靠性;经预冷后的不同浓度枇杷汁的电导率随着温度的降低而逐渐减小,PEF处理冷冻浓缩后枇杷汁的杀菌效果与仅用PEF处理效果相当。     

高压脉冲电场对南瓜浆的杀菌效果

研究了高压脉冲电场（PEF）对接种于南瓜浆中不同微生物的杀灭效果及其对南瓜浆中菌落总数的影响．结果表明：随着电场强度、脉冲处理时间和协同温度在试验参数范围内的增加,PEF对微生物的杀灭效果显著提高;不同微生物在南瓜浆中对PEF耐受力的大小为：青霉菌〉金黄色葡萄球菌〉沙门氏菌〉大肠杆菌〉酵母菌,嗜热脂肪芽孢杆菌的耐受力强于枯草芽孢杆菌;60℃的温和热与20．14kV·cm^-1、109．25μs PEF的协同处理使南瓜浆中的菌落总数显著下降,显示出很好的协同作用．     

高压脉冲电场对啤酒酵母细胞溶解释放蛋白质的影响

应用高压脉冲电场在不同条件下处理啤酒酵母细胞,使其释放蛋白质及其分解产物氨基酸。结果表明:高压脉冲电场处理具有使啤酒酵母细胞溶解释放蛋白质和氨基酸的作用,且随着处理温度增高、电场强度增大和脉冲数增加,啤酒酵母细胞的蛋白质和氨基酸溶出量增大。当试验条件在25℃4、0 kV/cm电场强度和60个脉冲数时,酵母细胞蛋白质和氨基酸溶出量最大(0.154 mg/mL,0.190 mg/mL),约为未用高压脉冲电场处理的2倍。     

电磁脉冲高场强杀菌处理室的研制

脉冲电场杀菌技术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。根据传输线原理,设计了特性阻抗为75Ω,场强可达到50 kV/cm的同轴式处理室,并利用该处理室进行了杀菌试验。结果表明,处理室与电磁脉冲源匹配良好,杀菌率与脉冲峰值电压以及照射脉冲个数的关联度较大,可以用于杀菌机理的试验研究。     

高压脉冲电场对中性海藻糖分解酶活性的影响

以啤酒废酵母细胞为原料,以海藻糖和葡萄糖的含量为衡量指标,当啤酒酵母细胞悬浮液料液比(g/mL)为1∶30、电场强度为40 kV/cm、脉冲数为6时,对比分析了pH值为7环境下的啤酒酵母细胞中海藻糖分解酶活性的变化情况。结果表明:经高压脉冲电场处理后的啤酒酵母细胞中海藻糖含量相对较高,可以说明高压脉冲电场对pH值为7环境下的啤酒酵母细胞中海藻糖分解酶活性具有一定的抑制作用。     

基于Weibull分布的高压脉冲电场杀菌动力学模型

研究了高压脉冲电场技术对橙汁中大肠杆菌的杀菌动力学模型。以橙汁中普遍存在的大肠杆菌作为研究对象,分析各物理量(电场强度、处理时间、初始温度)及它们的交互作用对大肠杆菌的杀菌效果。首先,采用场发射扫描电子显微镜观察高压脉冲电场对大肠杆菌细胞的破坏作用,然后通过Weibull模型对试验数据进行拟合,得到大肠杆菌的杀菌预测模型,并通过独立试验数据验证模型的偏移因素和准确度因素。结果表明,Weibull模型可用于预测高压脉冲电场技术对橙汁中大肠杆菌的杀菌效果。     

高压脉冲电场与热协同对液态蛋杀菌的新工艺及其对液态蛋品质的影响

对高压脉冲电场(PEF)与热协同的液态蛋杀菌新工艺的杀菌效果及其对液态蛋品质的影响进行了研究,并与热杀菌工艺进行了比较.考察了 PEF与热协同工艺对液态蛋中接种的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌的杀灭效果,并对此工艺对液态蛋的色泽和黏度、起泡和乳化性能以及凝胶结构的影响进行了评价.相对于液态蛋的热巴氏杀菌(60 ℃,3.5 min),PEF(35 kV/cm,400μs)与热(55 ℃)协同具有较好的杀菌效果,而且对液态蛋的色泽和黏度影响很小,能引起蛋白质的较小程度变性,起泡和乳化性能有所提高,蛋白质发生轻微聚集,凝胶结构变化较小.     

高强度脉冲电场灭菌关键因素的分析

论述了高强度脉冲电场的灭菌机理,影响灭菌率的因素,其中包括电、微生物和试验对象等因素,和当前脉冲电场技术应用主要存在的一些技术障碍和局限性。综合考虑这些因素,为进一步研究提供理论依据。     

生理电场对早期胚胎发育的影响

胚胎发育涉及一系列复杂的生理学、细胞生物学以及基因组学过程。已有研究表明,胚胎发育早期特别是原肠胚和神经胚时期存在着一定强度的内源生理电场,当存在类似内源生理电场强度的外源电场时,能引导细胞迁移、控制细胞极化、调节细胞增殖和分化,从而在一定程度上影响胚胎发育。本研究主要就内源生理及外源电场对胚胎发育的引导或干扰作用进行综述,以期为胚胎发育研究提供新思路。     

高压脉冲电场技术对食品中生物活性成分的影响

高压脉冲电场(简称PEF)是一种重要的非热加工技术,具有传递均匀、作用时间短、产热少、能耗低等优点,已广泛应用于食品研究,并且最大限度保持食品风味和质量。总结归纳了近年来PEF技术对食品中生物活性成分的影响,以期为PEF技术在食品领域广泛应用提供参考。     

高压生物静电场对雏鸡增重的影响

为研究高压生物静电场对肉蛋两用雏鸡生长发育状况的影响,采用不同强度的高压静电场和不同作用时间处理雏鸡,结果表明:施加的电场场强相对低时(+21.4 kV/m),无论作用时间长短,均未见统计学差异(P＞0.05);28日龄时,电场场强+35.7kV/m作用30 min/(次·日)较作用15 min/(次·日)的雏鸡体重增加显著(P＜0.01);电场场强±28.6 kV/m,作用30 min/(次·日),负电场高于正电场的作用效果,平均体重增长率分别为59.59％和23.46％;而电场场强增到±71.4 kV/m,作用效果明显降低.结果显示,适宜的电场强度和作用时间有促进雏鸡体重增加的作用,在一定范围内的不同场强和不同作用时间对雏鸡体重增加的影响有所差异.     

AMPS／DMDAAC共聚水凝胶的合成与性能研究

用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, AMPS）和二甲基二烯丙基氯化铵（Dimethyl diaUyl ammonium chloride, DMDAAC）作为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,制备了智能型AMPS／DMDAAC水凝胶．对样品水凝胶的离子强度敏感性和pH值敏感性,以及在外加直流电场刺激下的消溶胀动力学和非接触电场刺激下的偏转行为进行了考察．结果表明,合成的水凝胶具有明显的离子强度和pH值敏感性,NaCl含量在质量分数0．5％时,可能是离子强度影响AMPS／DMDAAC共聚水凝胶平衡溶胀的临界值．在接触电压刺激下,随着电压的增大,水凝胶的质量保持率依次减小,但变化较小,该水凝胶具有一定的电压耐受性．在不同含量的NaCl溶液中,凝胶在电场中的偏转方向和角度不同,当NaCl的含量小于质量分数0．2％时,凝胶向负极弯曲,并且在NaCl含量为质量分数0．06％时,出现峰值;当NaCl含量大于质量分数0．4％时,凝胶向正极弯曲．     

运动电场具有磁场特性电场与磁场的关系(2)

Biot-Savart定律是经典电磁学中关于电流的磁场的基本定律,以它为基础,并结合分析经典电磁学中关于磁与电关系的理论,推导出了磁场与电场联系的规律,即运动电场具有磁场特性.磁感应强度与电场强度之间具有如下关系B=(1)/(C2)(VE×E)电流的磁场是电流周围运动电场的特性,在传导电流的周围,由于正负电荷的电场强度相等,方向相反而抵消,所以没有明显的电场,但是随电荷运动的电场潜流,相反方向的电场的运动方向相反,因此向量VE×E却是不平衡的,这个向量就是传导电流的磁场.即电流只是磁场的表面的源,磁场的源是运动的电场或运动的电荷.磁场与电场及运动速度之间是互相垂直的三维向量.电场的时变也是由于运动造成的,所以时变电场引起的磁场也是由电场的运动造成的.时变电场产生磁场不是电磁现象的一般规律.     

不同增强试剂对二维电场下伴矿景天修复镉污染土壤的影响

为探讨添加不同增强试剂对二维电场下伴矿景天（Sedum plumbizincicola）修复镉（Cd）污染土壤的影响,采用室内盆栽试验,通过构建棒状石墨阳极在花盆四周,垂直网状不锈钢阴极在土壤表层的二维电场,研究了硫粉、菌菇渣溶解性有机质（DOM）和柠檬酸等不同增强试剂及固定直流电场和反转电场等不同电场模式对土壤理化性质、Cd迁移转化、伴矿景天生长和Cd吸收的影响。结果表明：无电场条件下,施加硫粉能使土壤pH下降0.5~1.0个单位,整体提高了土壤有效态Cd含量,并且显著提高了伴矿景天根部对Cd的积累,但显著降低了伴矿景天地上部生物量和地上部Cd积累量;施加DOM和柠檬酸可显著促进伴矿景天生长,但对伴矿景天吸收Cd影响较小,植物地上部Cd积累量分别是不添加增强剂的对照的1.43倍和1.60倍。施加固定直流电场使土壤表层总Cd发生迁移,增加了植物根区土壤总Cd含量,但并未使底层土壤总Cd向表层土壤迁移;反转电场缓解了土壤pH和有效态Cd的变化,使表层土壤总Cd向底层迁移。直流电场与DOM和柠檬酸共同作用时,固定直流电场和反转电场均显著抑制了伴矿景天的生长和对Cd的积累,电场对伴矿景天生长和Cd吸收的影响占主导地位;直流电场与硫粉共同作用时,硫粉对伴矿景天生长和Cd吸收的影响起主要作用。整体上,固定直流电场相较反转电场可增加植物对Cd的吸收,反转电场相较固定直流电场能增加植物生物量。固定直流电场与硫粉共同作用可显著增加伴矿景天根系Cd浓度,其对地上部的Cd吸收也有促进作用。研究表明,在利用伴矿景天修复碱性污染土壤时,电场+硫粉处理可作为一种有效的强化措施,但是硫粉的施用量需要进一步优化。     

静电场对钝顶螺旋藻的生物效应

为选育优良的螺旋藻Spirulina platensis藻株,探究静电场的生物学效应,采用静电场对钝顶螺旋藻进行处理,分别在0、3、6、9、12、15、18、21、24、27 k V电压下处理藻株5 min,处理后的藻株依次记为IS、ES-1、…、ES-9,将藻株按照一定条件进行培养后,对其生长速度、藻体上浮性、叶绿素a、丙二醛(MDA)、水溶性蛋白质、藻蓝蛋白质含量和超氧化物歧化酶(SOD)比活性进行测定。结果表明:与对照藻株IS株相比,处理组藻体MDA含量均有所降低;除ES-5藻株外,其他处理藻株的生长速度均明显加快;ES-8藻株上浮性最好,其叶绿素a、水溶性蛋白质、藻蓝蛋白质含量和SOD比活性较IS均有明显增加,增幅分别为37.69%、19.13%、19.26%和7.06%;对ES-8株与IS株叶绿素a的紫外吸收光谱进行比较,发现ES-8株最大吸收峰值与IS株相比有明显变化。研究表明,静电场对钝顶螺旋藻具有生物效应。     

两轴线平行带电柱面之间的静电场

文中研究了两带电柱面间的静电场,采用分式线性变换,给出了两轴线不重合时带电柱面间的电场分布和电势分布,并给出了电场线方程和等势面方程。     

高压静电场分离油菜,芝麻及湿地松种子对萌发期电导率的影响

种子在萌发期的电导率值是用来间接说明其膜系统完整程度的一项重要指标，也是衡量种子活力强度的性能指标之一，研究结果证实，采用高压静电场场效应分离芝麻、油菜及湿地松种子，落入理想分离区的种子其电导率改善值在６％～２３％，且种子的电导率值与沿电场方向的位移存在着贴切的相关规律。