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影响超声波杀菌的因素有那些

中贸食品机械设备网   2019-06-05 09:05  109阅读

【中贸食品机械设备网 热点要闻】超声波的生物学效应与空化作用有关 ,而空化效应的发生会受到诸如声场参数、媒质性质以及环境等因素。以下为影响超声波杀菌的因素。



(网络配图)


1、超声波的频率、强度及照射时间


低频率的超声波杀菌效果较差,在较高频率范围内,超声波能量大,杀菌效果好。但超声波频率太高,不易产生空化作用,杀菌效果反而有所降低。低强度高功率对细菌集团的分散效果较好,而高强度低功率对细菌的杀灭作用较强。利用较高强度超声波照射菌液时,整个容器中的菌液发生对流,从而将细菌全部破碎。当超声波的输出功率为50w,容器底部振幅为l051.tm 时,对50m含有大肠杆菌的水作用10~15min,细菌全部破碎 。输出功率增加,则作用时间缩短。超声杀菌效果与其照射时间成正比,照射时间越长,效果越好 。


2、微生物的种类


超声波对微生物的作用类型是多种多样的,这不仅与超声波的频率和强度有关,也同生物体本身的结构和功能状态有关。总的来说,超声波对微生物的杀灭效果是杀灭杆菌比杀灭球菌快;对大杆菌比小杆菌杀灭快;酵母菌的抵抗能力比细菌繁殖体强结核菌、细菌芽孢及霉菌菌丝体的抵抗力更强;原虫的抵抗力因其大小和形状不同而异,并与细胞膜的抗张强度有关,但其抵抗力多小于细菌;病毒和噬菌体的抵抗力和细菌相近。

3、菌液浓度及菌液容量


在超声场的作用条件一定时,菌液浓度高比浓度低时杀菌效果差,但差别不是很大。以大肠杆菌为例,笔者曾研究超声波照射时间与菌液浓度的关系,发现对5Oral浓度为4×10CFIJ/ml的菌液灭菌需用超声波照射20rain,若浓度为2×10’CFU/ml,则需照射40rain。当菌液体积减为25mi时,则杀灭浓度为4.5×10CFU,ml的大肠杆菌只需超声照射 lOmin。


超声波属机械波,在媒介传播的过程中存在着衰减的现象,会随着传播距离的增大而逐渐减弱,因此着被处理的菌悬液容量的增大,细菌受损的百分数将降低。此外,当被处理菌悬液中出现驻波时,细菌常常聚集在波节处,在该处的细菌承受的机械张力不大,破碎率也最低。因此最好是处理液中不出现驻波,即使处理菌悬液的深度最好短于超声波在该介质中波长的一半。这也就对装样容器的长度提出了要求,从理论上说,容器长度相当于1/2波长的倍数时为最好。


4、媒质


超声波在不同媒质中,其作用效果会有所不同。一般微生物被洗去附着的有 机物后,对超声波更敏感。另外钙离子的存在,PH值的降低也能提高其敏感度。食品成分,如蛋白质、脂肪等,可能会对微生物有保护和修复作用。


以上是对影响超声波杀菌的因素的阐述。



 
 
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