PEF等離子處理的基本原理和典型模型，普樂(lè)斯等離子體清洗機(jī)介紹
文章導(dǎo)讀：PEF等離子處理是基于高壓脈沖電場(chǎng)的生物效應(yīng)，利用高電壓技術(shù)的手段，解決食品加工領(lǐng)域突出問(wèn)題的一種處理方式，是高電壓技術(shù)與生物科學(xué)技術(shù)和食品領(lǐng)域的交叉。那么，PEF等離子處理的技術(shù)特點(diǎn)是什么呢？接下來(lái)就介紹一下其基本原理和典型模型。普樂(lè)斯等離子體清洗機(jī)介紹。
PEF等離子處理是基于高壓脈沖電場(chǎng)的生物效應(yīng)，利用高電壓技術(shù)的手段，解決食品加工領(lǐng)域突出問(wèn)題的一種處理方式，是高電壓技術(shù)與生物科學(xué)技術(shù)和食品領(lǐng)域的交叉。那么，PEF等離子處理的技術(shù)特點(diǎn)是什么呢？接下來(lái)就介紹一下其基本原理和典型模型。普樂(lè)斯等離子體清洗機(jī)介紹。
1.基本原理
PEF等離子處理具有很好的殺jun效果，但有關(guān)殺jun機(jī)理的研究尚不成熟。主流觀點(diǎn)認(rèn)為，PEF的作用主要集中在脈沖電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞膜的影響上。其主要過(guò)程可分為跨膜電位形成、細(xì)胞膜極化和細(xì)胞膜擊穿。首先，細(xì)胞受到外部施加電場(chǎng)作用時(shí)，會(huì)在細(xì)胞兩側(cè)形成一個(gè)電位差，即跨膜電位。其幅值公式為T(mén)MP=κ·E·rcos(∮)。
其中，r為細(xì)胞外徑；E為外加電場(chǎng)強(qiáng)度；k為形狀參數(shù)(由細(xì)胞形狀決定，對(duì)于球狀細(xì)胞來(lái)說(shuō)k=1.5)；∮為電場(chǎng)與所選取細(xì)胞對(duì)稱軸夾角。電崩解模型和電穿孔模型為當(dāng)前關(guān)于PEF sha菌機(jī)理假說(shuō)的主流觀點(diǎn)。
1) 電崩解模型
該模型將微生物的細(xì)胞膜看成電學(xué)上一個(gè)注滿電解質(zhì)的電容器。未加電場(chǎng) 時(shí)，細(xì)胞膜兩邊電位差很小，當(dāng)外加電場(chǎng)作用時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)將形成跨膜電位差，跨膜電位差與外加電場(chǎng)強(qiáng)度以及細(xì)胞直徑呈正相關(guān)性。隨著外加電場(chǎng)強(qiáng)度 增加，跨膜電位差也逐漸增加，細(xì)胞膜厚度逐漸減少。當(dāng)增加到臨界崩解電位差時(shí)，細(xì)胞膜開(kāi)始崩解，細(xì)胞膜上出現(xiàn)孔，電崩解是可逆的，若外加場(chǎng)強(qiáng)作用時(shí)間較短，孔面積較小，外加場(chǎng)強(qiáng)作用撤去后，孔將逐漸消失，但當(dāng)細(xì)胞膜長(zhǎng)時(shí)間地處于高于臨界電場(chǎng)強(qiáng)度的作用下時(shí)，細(xì)胞膜上將出現(xiàn)大面積的崩解，使原本可逆的崩解逆轉(zhuǎn)成不可逆，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。
2) 電穿孔模型
在高壓脈沖電場(chǎng)作用下，微生物細(xì)胞膜上的雙磷脂層和蛋白質(zhì)暫時(shí)變得不穩(wěn)定，壓縮并形成小孔，通透性增加，水或其他離子等小分子透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞的體積膨脹，并zui終使得細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外漏，細(xì)胞死亡，整個(gè)過(guò)程如下圖所示：
PEF等離子處理具有很好的殺jun效果，但有關(guān)殺jun機(jī)理的研究尚不成熟。主流觀點(diǎn)認(rèn)為，PEF的作用主要集中在脈沖電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞膜的影響上。其主要過(guò)程可分為跨膜電位形成、細(xì)胞膜極化和細(xì)胞膜擊穿。首先，細(xì)胞受到外部施加電場(chǎng)作用時(shí)，會(huì)在細(xì)胞兩側(cè)形成一個(gè)電位差，即跨膜電位。其幅值公式為T(mén)MP=κ·E·rcos(∮)。
其中，r為細(xì)胞外徑；E為外加電場(chǎng)強(qiáng)度；k為形狀參數(shù)(由細(xì)胞形狀決定，對(duì)于球狀細(xì)胞來(lái)說(shuō)k=1.5)；∮為電場(chǎng)與所選取細(xì)胞對(duì)稱軸夾角。電崩解模型和電穿孔模型為當(dāng)前關(guān)于PEF sha菌機(jī)理假說(shuō)的主流觀點(diǎn)。
該模型將微生物的細(xì)胞膜看成電學(xué)上一個(gè)注滿電解質(zhì)的電容器。未加電場(chǎng) 時(shí)，細(xì)胞膜兩邊電位差很小，當(dāng)外加電場(chǎng)作用時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)將形成跨膜電位差，跨膜電位差與外加電場(chǎng)強(qiáng)度以及細(xì)胞直徑呈正相關(guān)性。隨著外加電場(chǎng)強(qiáng)度 增加，跨膜電位差也逐漸增加，細(xì)胞膜厚度逐漸減少。當(dāng)增加到臨界崩解電位差時(shí)，細(xì)胞膜開(kāi)始崩解，細(xì)胞膜上出現(xiàn)孔，電崩解是可逆的，若外加場(chǎng)強(qiáng)作用時(shí)間較短，孔面積較小，外加場(chǎng)強(qiáng)作用撤去后，孔將逐漸消失，但當(dāng)細(xì)胞膜長(zhǎng)時(shí)間地處于高于臨界電場(chǎng)強(qiáng)度的作用下時(shí)，細(xì)胞膜上將出現(xiàn)大面積的崩解，使原本可逆的崩解逆轉(zhuǎn)成不可逆，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的死亡。
2) 電穿孔模型
在高壓脈沖電場(chǎng)作用下，微生物細(xì)胞膜上的雙磷脂層和蛋白質(zhì)暫時(shí)變得不穩(wěn)定，壓縮并形成小孔，通透性增加，水或其他離子等小分子透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞的體積膨脹，并zui終使得細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外漏，細(xì)胞死亡，整個(gè)過(guò)程如下圖所示：
普樂(lè)斯電子10年專注研制等離子清洗機(jī)，等離子體清洗機(jī)，等離子清洗設(shè)備，常壓大氣和低壓真空型低溫等離子表面處理機(jī)，已通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系和歐盟CE認(rèn)證，為電子、半導(dǎo)體、汽車、yi療等領(lǐng)域的客戶提供清洗，活化，刻蝕，涂覆的等離子表面處理解決方案，是行業(yè)內(nèi)值得信賴的等離子清洗機(jī)廠家。如果您想要了解更多關(guān)于產(chǎn)品的詳細(xì)內(nèi)容或在設(shè)備使用中有疑問(wèn)，歡迎點(diǎn)擊普樂(lè)斯的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-816-9009，普樂(lè)斯恭候您的來(lái)電！
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