收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于脉冲电场灭菌的微系统的研究

赵丽苹  
【摘要】:近年来,用水环境不断恶化,而人们对水质的要求越来越高,饮用水中微生物的杀灭也变得越来越重要。传统的灭菌方法,如化学灭菌法,会产生有毒副产物,难以满足人们的健康要求,进而出现了多种物理灭菌技术。其中电灭菌方法中的脉冲电场灭菌技术由于处理时间短、能效高、温升小、无化学毒副产物等优点,成为一种具有巨大发展潜力的非热灭菌技术。然而,传统的脉冲电场灭菌系统需要能提供几千伏甚至几十千伏高压的脉冲发生器,使得设备成本高,限制了其推广应用。为了解决这一问题,本文开展了用于脉冲电场灭菌的微系统的研究,通过电极间距的缩小可以大大降低所需脉冲电压。在装置研究的基础上,以大肠杆菌为实验对象,利用几百伏的脉冲,实现了高效灭菌。 为了清楚了解脉冲电场杀菌操作的过程和为电脉冲杀菌微系统的研制做对照,本文先利用传统的脉冲电场灭菌系统进行实验研究。研究结果表明,无论是模拟循环水处理的脉冲灭菌系统,还是方波脉冲的静态处理系统,都需要几千伏电压才能获得较好的灭菌效果。 随后,本文研制了一种适于脉冲电场灭菌的柔性微芯片。通过COMSOL软件仿真分析了平板-齿状(PCT)电极、交叉梳状(ICT)电极和对称齿状电极(SCT)三种电极结构,并加工了两种电极结构的芯片用于实验研究。利用聚酰亚胺基底加工制作了柔性芯片,并在此基础上制作了微处理室,搭建脉冲电场灭菌微系统实验平台,并对多种影响灭菌的参数进行了研究。实验结果证明,电极结构会对灭菌效果造成影响,其中PCT结构比ICT结构更优,这与仿真结果相符合。在基于PCT结构的微系统中,200V方波脉冲作用于大肠杆菌悬液,就能获得很好的灭菌效果。同时,高场强、宽脉宽、长的处理时间、成分简单的缓冲液、处在早期生长状态的细菌都对灭菌效果有增强作用。此外,基于微芯片的处理室利用介电电泳力,可将细菌富集到高场强区域,进而获得更好的灭菌效果。 最后,本文研制了静态和连续的微间隙平板电极处理室,并分别搭建脉冲电场灭菌微系统,进行相关的灭菌实验。实验表明:对于铜电极的静态灭菌系统,电压360V(电场20kV/cm),脉宽50μs,脉冲间隔200ms,50~100个脉冲的处理条件下,杀菌效果好;而对于铜电极的连续灭菌系统,电参数不变,流量控制在200μL/min左右,也获得了很好的灭菌效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张文璋;粉粒状原料的灭菌和气流式灭菌法[J];中成药;1985年07期
2 陈宇;非加热灭菌技术在食品工业上的应用[J];食品工业科技;2003年08期
3 孔祥山 ,邵晓慧,林海岩;中药制剂灭菌技术的应用初探[J];山东医药工业;2002年01期
4 初振仁,刘翠华,刘燕,何玲;钴~(60)辐射灭菌技术在中成药生产中的应用[J];工业技术经济;1992年03期
5 罗龙新;罐装乌龙茶水的灭菌技术及其对茶汁品质的影响[J];茶叶科学;1996年02期
6 夏关明;确保药品生产洁净条件的先进灭菌技术[J];医药工程设计;1998年02期
7 ;超高压食品灭菌技术[J];福建轻纺;2000年11期
8 方元超,梅丛笑;茶饮料灭菌技术[J];冷饮与速冻食品工业;2000年01期
9 丁林;超高压食品灭菌技术[J];中国食品;2000年09期
10 赵玉生;赵俊芳;;食品工业中超高压灭菌技术[J];粮食与油脂;2006年03期
11 李永飞;彭昌亚;孙英鹏;吕季璋;;对传统豆腐干生产工艺提出几点看法与建议[J];粮食加工;2006年03期
12 段振华;;现代高新灭菌技术及其在食品工业中的应用研究[J];中国食物与营养;2006年09期
13 赵俊芳;赵玉生;姚二民;;超高压技术处理食品的特点[J];食品科技;2006年10期
14 胡玲萍;;黄酒灭菌技术追溯[J];酿酒科技;2007年03期
15 黄琴;贺稚非;龚霄;郭辽朴;伍先绍;;超高压灭菌技术及其在食品工业中的应用[J];四川食品与发酵;2008年03期
16 朱亮;张梅;杨雪霞;钟方川;;常压低温等离子体灭菌实验研究[J];东华大学学报(自然科学版);2009年05期
17 ;韩国生蚝超高压灭菌技术病研究达到世界领先水平[J];广东农业科学;2010年01期
18 ;文摘[J];食品与发酵工业;1977年03期
19 高孔明;;培养基的连续灭菌[J];发酵科技通讯;1979年03期
20 陈尚伟;非牛顿流体食品的连续灭菌[J];食品科学;1986年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘莺;楼署红;卢衡;李东风;;植物抗菌剂与物理灭菌技术在文物保护中的应用展望[A];中国文物保护技术协会第六次学术年会论文集[C];2009年
2 吴丹燕;黄旭华;;过氧化氢低温等离子体灭菌技术在微创手术器械的应用[A];中华护理学会第14届全国手术室护理学术交流会议论文汇编(下册)[C];2010年
3 张文福;;消霉与灭菌技术进展[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
4 朱爱群;赵录琳;魏萍;;过氧化氢等离子体灭菌技术供应室应用全程质量控制[A];中华护理学会第7届消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2011年
5 尹传顺;尹继飞;;钴60辐照灭菌技术的应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 高巍;胡桂英;沙倩羽;;超声波消毒灭菌技术的进展[A];中华护理学会第5届全国消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2009年
7 胡国庆;;医院灭菌技术进展[A];中华护理学会第5届全国消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2009年
8 郑素梅;张丽萍;;消毒灭菌技术的进展[A];中华护理学会第5届全国消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2009年
9 胡桂英;高巍;王薇;;臭氧消毒灭菌技术的进展[A];中华护理学会第5届全国消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2009年
10 张文福;;H_2O_2低温等离子体灭菌技术调研汇报[A];中华护理学会第六届消毒供应中心发展论坛暨两岸四地学术交流研讨会论文汇编(上册)[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵丽苹;用于脉冲电场灭菌的微系统的研究[D];重庆大学;2012年
2 李青柯;高电压灭菌技术的研究[D];东北农业大学;2003年
3 刘向辉;无土栽培循环营养液紫外线灭菌技术的研究[D];中国农业大学;2005年
4 吴垠;微生物在加压CO_2下的致死过程及机理研究[D];浙江大学;2006年
5 杜清华;UV/O_3船舶压载水灭菌系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 舒鑫;等离子低温灭菌设备的微机测控技术研究[D];同济大学;2008年
7 延二宝;高压脉冲电场灭菌技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 陈金华;普洱茶饮料加工工艺技术研究[D];湖南农业大学;2004年
9 吴雅红;绿茶饮料褐变与沉淀生成及其控制研究[D];广东工业大学;2005年
10 王静萍;应用常压脉冲电场处理畜禽粪污厌氧消化液的研究[D];中南林学院;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 林其水;食品无菌包装中常见的灭菌技术[N];中国包装报;2007年
2 林其水;食品无菌包装中常见的灭菌技术[N];中国包装报;2007年
3 邰举;韩国开发出生蚝超高压灭菌技术[N];中国食品报;2010年
4 记者 邰举;韩开发生蚝超高压灭菌技术[N];科技日报;2009年
5 包讯;无菌包装应用日渐广泛[N];中国包装报;2006年
6 世创;国产超级灭菌装置面世[N];中国包装报;2007年
7 周妍;全国劳模梁仁俊的创业故事[N];中华合作时报;2006年
8 蒋锐;我国食品无菌包装技术填补空白[N];科技日报;2007年
9 广文;无菌包装的优势及作用[N];中国包装报;2008年
10 彭溢;德专家在黑龙江推广“绿色”种子灭菌技术[N];农民日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978