脉冲电场，一种替代方法到热处理技术

影响PEF过程的参数
影响处理的相关参数可分为三组:工艺参数、产品参数和微生物参数:

• 电场的强度：电场由类似于雷达中使用的装置产生;最常用的装置产生短平方波并反转其极点±以防止电极腐蚀。然而，双极发电机的成本是单极极性的两倍。在可能的波形中，有些鼻窦形的形状可以更容易地产生，因为它们使用类似于共同无线电的设备，但它们仅达到电源峰值，仅用于短时间的功率峰值，并且每周期的能量少于平方波。
• 电极的几何形状，用于静态和连续操作。
• 脉冲重复的形状、持续时间和频率。
• 处理温度：该处理通常在35-50℃下进行，因为已经确定微生物更耐高温。对于大肠杆菌，当温度从32到55°C（4）升高时，在1到6.5日志的小数减少增加。
• 处理过的液体产品的pH和电导率：导电性越低，所需功率越低（参见图1）。
• 暴露时间:电场以1.000周期/秒的频率产生，流体流经不同处理室时暴露于多个脉冲。
• 压力：施加压力以抑制气泡的产生，其中电弧可能出现超过20kV / cm的场。
• 涉及的微生物菌株。
• 协同作用与中等温度相结合。
• 化学添加剂或天然抗生素的存在:几项研究指出，与防腐剂和热相结合的治疗效果更高。

应用领域
脉冲电场技术已成功应用于果汁、牛奶、酸奶、汤和鸡蛋的处理。更准确地说，2005年，在美国东北部，Genesis Juice Corp.首次引入了用PEF技术进行巴氏杀菌的果汁。这种应用的主要优势是保存了通常在热处理时失去的香气。在4°C的储存温度下，这些果汁的保质期为4周。这个极限是由产品中气泡的存在和低电导率给出的。该方法已被证明对大肠杆菌、沙门氏菌、单核增生李斯特菌等多种微生物非常有效，其最大失活水平可降低5 ~ 9 log。在欧洲HighQ RTE项目中，通过将PEF处理与短的预热过程(48°C × 10分钟)相结合，鸡蛋中沙门氏菌的减少达到了log 6，产品获得了60天的“潜在货架期”(处理后的产品在4°C下存储)。PEF处理还可用于提高块茎植物化合物的有效排泄，并具有制动细胞膜的能力。脉冲电场还用于减少污水处理厂污泥的体积。需要更准确分析的关键因素必须克服的主要技术-科学和技术障碍可以总结如下:

• 借助电场的灭活方法尚不清楚。涉及变量及其对达到的灭活水平的贡献的影响必须标准化和充分量化。
• 即使考虑到食品中通常可能存在的各种微生物，也应该开发和认证模型，使应用于食品的脉冲电场剂量与细菌失活之间存在可靠的联系。
• PEF处理的温度和预热处理在低温下（<50°）和使用天然抗菌剂的使用，需要广泛的研究，以及PEF对孢子和酶活性的影响。新电极设计，适合连续流动治疗的需求，需要更准确的研究。

上述这些关键因素和需要更准确的研究是PEF加工技术广泛扩散的主要障碍。

由Donato Smaldone.

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