高强度的脉冲电场(pulsed electric field,PEF)技术是一种非热力性的食品保藏技术,这种技术是利用电场来灭除食源性病原菌以及控制食品中腐败性微生物的生长。这种技术受到很高的评价,因为它具有不必通过加热就可以延长食品的货架期,并且食品的感官和营养价值不受到损害,另外还能把食品中的微生物控制在安全范围内。在处理样品时.PEF技术并不受致死介质参与的限制,往往是在热加工过程中通过传导和对流传热来实现。然而电场具有容积效应,对样品的处理的过程中,必须确保快速同质致死规律得到应用。PEF.技术成功地应用到液体样品中,例如果汁、蛋液以及实验室和小规模试验中的牛奶,从而显示这种技术具有取代传统的巴氏杀菌法的潜力,或者至少可以作为一种补充。
本章详细地综述了PEF技术的主要发展和应用情况。
1.1.1 历史沿革
几乎从电首次得到商业应用起,就有将电用于食品保藏过程的探索性研究。在19世纪末,电流被应用于牛奶的巴氏杀菌,此过程被称为电净化,也是一个重要的研究课题(An.demon和Finkelstein,1919;Fetterman,1928;Getehell,1935)。尽管电净化法是基于热加工过程,即通电流使牛奶产生热,一些研究者提出是否电流本身具有杀菌效应这样的问题,而另外一些学者则声称电净化法具有破坏巴氏杀菌法不能杀灭的一些种类的细菌(Getchell,1935)。科研团队采取多种不同的方式应用电净化进行处理,有的采取范围在220~4200V的电压,而仅有那些采取极高电压和快速变换电流的研究者声称此过程能在热力致死点以内的条件下杀灭细菌(Beattie,1916;Beattie和1916,1925)。
大约在1949年,Flaumenbaum报道使用电场来处理食品,然而,这个过程和食品保藏以及对微生物的灭活没有联系,相反它可以利用设备提高水果的渗透率,继而提取果汁,而这种过程就是利用 PEF 技术来实现的(Heinz和Knorr,2001)。
1960年Doevespeck获得一项专利,首次提出利用电场来处理微生物的过程不存在热力学效应;随后有科学报道解释这是通过脉冲电场和细胞壁之间的相互作用而引起的(Doevespeck,1960,1961)。
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