交流高場強(high electric field AC，HEF-AC)殺菌是對流經兩電極的液態食品施加高頻高壓交流電場，在極短時間內有數安的電流從待滅菌食品中流過，食品中大部分的微生物被殺滅。由於殺菌時間一般在數微秒到數毫秒範圍內，電流產生的熱量不足以造成食品的物理、化學性質的改變，因此有利於保留食品原有的色澤、風味和營養價值。
基本介紹
- 中文名：交流高場強殺菌
- 外文名：Communication high field strong sterilization
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交流高場強殺菌裝置
交流高場強殺菌的原理
交流高場強的殺菌機理與電脈衝殺菌相似，都是通過數千伏每厘米的高電場使細胞膜上產生跨膜電壓，細胞膜上發生電穿孔(electroporation)或電崩解(electrical breakdown)，細胞膜被破壞，菌體死亡。
交流高場強殺菌使用的電場頻率一般在幾十千赫茲，電脈衝殺菌使用的電場頻率一般為幾十赫茲。雖然交流高場強殺菌的電場頻率高於電脈衝殺菌，但它的頻率未達到偶極子取向極化所需的微波域，還不會使食品物料的阻抗發生變化。
交流高場強殺菌的套用
圖1所示的裝置主要用來研究液態食品，特別是果汁、果酒等熱敏食品的殺菌。研究中，電場強度多選用10～30kV/era，頻率多選用5～60Hz(J．G．David，2009)，處理溫度在低於50℃時的殺菌效果不顯著(K．Uemura，2002)。用滿足上述條件的交流高電場處理蘋果汁和蘋果酒(J．G．David，2004，2008)，能使大腸桿菌(E．coli)的數量降低4～5個對數值(初始茵數為6～7 lg cfu/mL)。同電脈衝殺菌一樣，高場強殺菌的目前最大問題是殺菌不徹底，這也是該技術今後必須解決的關鍵問題。
交流電場殺菌對酵母菌殺死率的影響
殺菌工藝是食品加工的重要環節，傳統的熱殺菌會導致食品的色澤、風味和營養物質不同程度的改變和損失。因此，非熱殺菌技術應運而生，其中，脈衝電場殺菌技術利用高電壓脈衝作用於物料，使微生物細胞膜被電擊穿，產生不可修復的穿孔，導致微生物失活，而達到殺菌效果。本研究利用交流電使電極間產生類似脈衝電場的高電場，使其作用於酵母菌液進行殺菌處理，研究溫度、殺菌時間、液體流速、電場強度等因素對殺菌效果的影響，從而尋找最佳殺菌工藝參數，為格瓦斯的殺菌工藝提供理論參考。試驗表明，最佳殺菌工藝參數為：溫度為40℃、殺菌時間為80 s、液體流速為100 mL/min、電場強度為10 kV/cm，採用最佳工藝進行殺菌處理，其酵母菌死菌率達到95.5 %。說明該交流電場殺菌設備可有效殺滅酵母菌，具有一定的殺菌能力。
