您现在的位置: 嘉振超声 HCSONIC >> 超声波灭菌 >> 超声波食品杀菌的原理

超声波食品杀菌的原理

食品腐败变质的主要原因是某些微生物的存在致使食品品质改变。为了保证食品的安全性及贮藏性,杀菌是食品生产中一个重要的环节,杀菌的好坏直接影响着食品的品质。传统的巴氏消毒是当前广泛用于食品灭菌的技术,其热处理能杀死微生物的营养体,然而,它的有效性依赖于处理温度和时间,时间的长短和温度的高低也和食品的营养损失,不良风味的形成以及功能性特征的减少成比例。研究表明,超声波在食品加工和评价方面有广阔的应用前景,超声波能够在极短的时间内杀灭和破坏微生物,还能够对食品产生诸如均质、催陈、裂解大分子物质等多种作用,从而能更好的提高和完善食品品质,保持食品原有滋味和风味,因此超声波杀菌技术日益受到关注。

超声波是频率大于20KHZ以上的声波,是一种机械振动在媒质中的传播过程。其频率高,波长短,具有方向性好,功率大,穿透力强等特点以外,超声波杀菌原理包括:空化作用,机械作用,热作用等。

空化作用

超声波所具有的杀菌效力主要由于超声波所产生的空化作用,使微生物细胞内容物受到强烈的震荡,从而达到对微生物的破坏作用。空化作用是指在超声波处理过程中,当声波接触到液体介质时产生冲击波,这些冲击波产生非常高的温度和压力,可达到5500℃和50000KPa。利用超声波空化效应在液体中产生的局部瞬间高温及温度交变变化、局部瞬间高压和压力变化,使液体中某些细菌致死,病毒失活,甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏,从而延长保鲜期,保持食物原有风味。

机械作用

超声波在介质中传播时,介质质点振动振幅虽小,但频率很高,在介质中可造成巨大的压强变化,超声波的这种力学效应叫机械作用。超声波在介质中传播,介质质点交替压缩与伸张形成交变声压,从而获得巨大加速度,介质中的分子因此产生剧烈运动,引起组织细胞容积和内溶物移动、变化及细胞原浆环流,这种作用可引起细胞功能的改变,引起生物体的许多反应。由于不同介质质点的质量不同,则压力变化引起的振动速度也有差别。

热作用

超声波作用于介质,使介质分子产生剧烈振动,通过分子 间的相互作用,引起介质温度升高。当超声波在机体组织内传播时,超声能量在机体内或其他媒质中产生热作用主要是组织吸收声能的结果。超声波的热效应,与高频及其他物理因子所具有的弥漫性热作用是不同的。

分享到: