论文总字数：13699字

摘 要

在食品加工过程中，传统热杀菌技术易于控制，应用最为广泛，但是会导致食品热敏性物质破环、变色、风味物质流失，设备能耗大。于是非热杀菌技术逐渐受到人们青睐。

本文主要研究高压静电场的杀菌机制，得出如下结论：

1. 高压静电场之所以可以杀菌，是因为其会对细菌细胞膜有击穿的作用：将大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌分别置于高压静电场雾化箱中进行多次灭菌，随着静电场循环处理次数的增加，菌液在260 nm处的吸光值也总体呈现上升趋势，与实验组（即处理次数为0）相比，A₂₆₀最大分别增加了17.00倍（大肠杆菌）、18.66倍（金黄色葡萄球菌）、72.33倍（枯草芽孢杆菌）。

（2）通过高压静电场处理后的金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌在光学显微镜下染色结果较浅，呈现一定程度的红色，说明高压静电场处理可能对微生物细胞膜产生一定的电击穿效应，导致细胞膜的通透性变大，细菌被复染为红色，革兰氏阳性菌检测呈现阴性菌结果。

关键词：非热杀菌 高压静电 低耗能 活性氧 膜击穿

Research of High Voltage Electrostatic Field sterilization mechanism

ABSTRACT

In the procedure of food processing, the traditional hot sterilization technology can be controlled easily. It has been used widely, but will cause food heat-sensitive material ring destruction, discoloration, flavor material loss and energy consumption. So nowadays, non-thermal sterilization technology gains more and more attention.

This paper mainly studies the sterilization mechanism of high voltage electrostatic field, and draws the following conclusions:

1) the mechanism of high-voltage electrostatic field sterilization is that the electrostatic field on the bacterial cell membrane can be broken: high-voltage electrostatic field circulation treatment of E. coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, with the electrostatic field circulation increased, the absorbance of bacterial solution at 260 nm shows an upward trend. To compare with the experimental group (ie, no treatment) and A₂₆₀ increased by 17.00 (E. coli), 18.66 (Staphylococcus aureus) and 72.33 times ( Bacillus subtilis) .

(2) The staphylococcus aureus and Bacillus subtilis that were treated by high voltage electrostatic field, shows that dyeing under the microscope was less shallow, and shows a certain degree of red, which indicated that the high voltage electrostatic field treatment might produce a certain electric breakdown effect on the microbial cell membrane, Leading to greater permeability of the cell membrane, causing re-stained red bacteria , and Gram-positive bacteria showed negative bacteria results.

Key words:non heat sterilization; HVEF; low energy consumption; Reactive oxygen; breakdown of cell membrance

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 非热杀菌技术 1

1.1.1 非热杀菌技术现状 1

1.2.1 常见的非热杀菌技术 1

1.2 高压静电的杀菌机制 3

1.2.1 臭氧的强氧化杀菌作用 3

1.2.2 活性氧杀菌作用 4

1.2.3 电场对细胞膜的击穿作用 4

1.3 高压静电场杀菌机制研究的目的和意义 4

第二章 实验材料与方法 6

2.1 实验材料 6

2.1.1 试验菌种 6

2.1.2 培养基 6

2.1.3 试剂 6

2.1.4 主要仪器 7

2.1.5 实验装置 7

2.2 实验方法 8

2.2.1菌种活化 8

2.2.2 预处理 8

2.2.3 高压静电场处理 8

2.2.4 检测方法 9

第三章 结果与分析 10

3.1 高压静电场对细胞膜击穿作用效果分析 10

3.1.1 高压静电场处理微生物细胞内核酸溢出的测定 10

3.1.2 高压静电场对微生物细胞膜通透性的影响 12

3.2 高压静电场处理后菌液中活性氧的产生结果 13

第四章 结论与展望 14

4.1 结论 14

4.2 展望 15

参考文献 16

致谢 19

文献综述

食品杀菌是采用特定的灭菌技术将食品中对人体有害的微生物、细菌杀死或者降低到规定的范围内，提高食品品质的稳定性的一种可行性比较高的措施。随着现代科学技术的快速发展，人民的健康意识也在不断提高，食品杀菌技术发展迅猛。目前的食品杀菌技术主要包括了传统热杀菌技术和非热杀菌技术两种。在食品加工过程中，传统热杀菌技术易于控制，因此应用最为广泛。但是也存在使食品热敏性物质破环、变色、风味物质流失、设备能耗大等缺点，在这种情况下，非热杀菌技术逐渐受到人们的青睐。为了使杀菌的效果更佳、食品质量更稳定，本文采用液体雾化和高压静电杀菌相结合的方法，重在研究其杀菌的机制。

1.1 非热杀菌技术

1.1.1 非热杀菌技术现状

非热杀菌技术是近年来研究比较多的杀菌方法。它可以有效的持久的保留食品天然的的色，香，味等基本要素、并使得营养物质不会流失。近年来，国内外在非热杀菌技术方法在食品加工上的应用做了大量的实验和研究，并取得了很大的进展，有些杀菌技术已经投入到工业化日常生产中应用。

1.2.1 常见的非热杀菌技术

（一）超声波杀菌

一般认为超声波的杀菌原理是超声波与传播媒介的相互作用使其拥有巨大的能量，使得微生物细胞内容物受到强烈的碰撞而流出细胞体，从而达到对微生物的致死作用^［1］。超声波杀菌是一种洁净的，无污染的的杀菌方式，它能够很好地保持食品的天然的色、香、味等感官品质。

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