文摘

干粉进口日本食品配料含有大量的细菌和大肠杆菌细菌,我们需要一个简单,低成本、干非热能的去污方法不破坏营养,颜色、香气和味道。在这项研究中,结果表明,去污性能对可行的细菌和大肠杆菌细菌正比于等离子体辐照时间哦,O₃激进分子事件在干粉食品配料放置在一个大气压非平衡直流脉冲放电Ar + O₂混合气体等离子体射流。我们的研究显示,有一个等离子体照射时间之间的相关性和直流脉冲频率的增加和去污效果一般的细菌数。

1。介绍

日本政府于1991年推出,FOSHU(食品卫生使用指定)系统(1- - - - - -5)扩大了食品市场包括补充剂和中草药。供应的食品配料包括补充剂和中草药很大程度上取决于国内生产和进口。公司参加FOSHU市场最近出现缺陷-特别是食物中毒引起的口头传播细菌大量可行的细菌和大肠杆菌的干粉食品原料从国外进口。作为消毒手段可行的细菌和大肠杆菌的细菌,设施生产FOSHU采用热空气或蒸汽过程(6- - - - - -8),导致,由于加热或蒸汽,产生不利影响营养物质,颜色、香气和味道。为了解决这个问题,一个简单的、低成本、非热能的干燥净化方法是必要的,在不影响品质如营养、颜色、香味和风味的设施生产FOSHU使用干粉食品配料含有的细菌和大肠杆菌的细菌。

,作者成功地引入了使用激光荧光法(9- - - - - -12)——常说又晦涩难懂时遵守哦,O₃激进分子释放的氧气使用大气压非平衡放电等离子体。基于激进分子的观察研究,发现存在的羟基的位置验证了45毫米从等离子体炬喷嘴下游(13]。使用的技术哦,激进分子,吸引注意灭菌技术,经常被报道在医学领域14- - - - - -17]。此外,陈等人在使用等效总等离子体氧化潜力,基于氧化氮活性氧物种的潜在的角色。相当于总氧化的可行性评估潜在的剂量,拟合模型,减少细菌因子选择的指标血浆最新的生物效应研究[18]。

在这项研究中,消毒可行的细菌和大肠杆菌的细菌不破坏营养成分,颜色,香味,和味道,新方法利用大气压非平衡提出了直流脉冲放电等离子体在低温下使用以执行哦自由基干粉的辐照食品配料。因此,结果表明,对可行的去污作用的细菌和大肠杆菌细菌干粉食品配料随辐照时间和脉冲频率的增加而成正比增加等离子体辐照使用一个大气压非平衡直流脉冲放电Ar + O₂混合气体等离子体射流所产生的高频直流脉冲电源。

2。实验装置

图1显示了一个实验装置的示意图。如图,等离子体生成等离子体生成使用直流脉冲电源(PHF-1K-W;Haiden实验室Inc .)和大气压非平衡直流脉冲放电等离子体射流电极(PJ-6K;Haiden实验室Inc .)与1.0 - -10.0 kHz脉冲频率和1.0千瓦的等离子体功率。氩的气体混合物(5.0升/分钟)和氧(0.1 - -1.0 L / min)是用于等离子体。直流脉冲放电的大气压非平衡等离子体射流电极能产生介质阻挡放电相对较大面积的火炬的上游部分有效地生成活性物种。另外,电弧放电产生的下游火炬介质不存在的地方。

图2显示电压波形的波形图(脉冲频率10 kHz和输入功率:300 W)与氩(5.0 L / min)和氧(0.1 - -1.0 L / min)气体。系统首先生成无声放电使用高频组件(上升边)的单个脉冲应用直流脉冲电源,然后生成一个脉冲电压达到峰值时电弧放电;自脉波电压,放电时间是几个一样小μ年代,电磁泵相比还是弱直流脉冲放电等离子体射流(19]。等离子体炬喷嘴是由钛杆(4.0毫米OD×10毫米长度)身体的中心,覆盖着一个SUS管(36毫米OD ID××30毫米87毫米长度)。石英管(26毫米OD ID××24毫米87毫米长度)放置钛杆和SUS管上方的等离子体炬喷嘴。等离子体气体流入火炬控制在5.0升/分钟,喷嘴出口,速度是通过一个小直径的增加;无声放电产生的活性物种在火炬的上游部分有效喷射气体的力(20.)和电磁泵作用(21]。电极的加热是预防,和等离子体温度保持相对较低的,因为等离子体是由间歇性使用电压和等离子气流量是相对较高的22,23]。

在这个实验中使用的等离子体射流电极使用氩气,惰性气体,稳定产生等离子体。由于电极的结构,我们不能介绍氧气流量超过20%的惰性气体的流量。准备这个实验,我们设置一个阶段的铝片在50 mm的距离的下游部分的喷嘴电极。舞台上的衬底温度的测量使用类型e热电偶揭示了衬底温度约30°C。同时,我们安装了一个紫外线灯在同一高度的尖端电极喷嘴的净化和消毒效果验证。然而,我们观察到没有变化一般可行的细菌计数,大肠杆菌和验证测试显示简单的正面光没有显著的影响。

图3显示了桑叶的细粉,用于干粉食品配料的实验。通用可行的细菌计数1.0 g的桑叶实验中使用的是3.6×10⁵(g /计数),显示大肠杆菌阳性结果的验证测试。一般来说,普通细菌等嗜中温需氧细菌数一数沙门氏菌和肠出血性大肠杆菌O157 [24- - - - - -27),生长在特定情况下通常用作代表指数水平的微生物食品污染综合评价的安全、储存稳定性、和卫生处理的食物。此外,大肠杆菌是革兰氏阴性bacilli-without non-spore-forming指定类型的bacteria-covering所有类型的需氧或兼性厌氧菌,乳糖分解成酸和气体(28]。

注意,桑叶的细粉,用于膳食补充剂,如绿汁,含有胡萝卜素、钙、维生素B1、和铁,富含蛋白质、矿物质、膳食纤维等营养物质和有影响改善血液胆固醇和中性脂肪(29日]。在实验中,桑叶的细粉(20 g)在50毫升的烧杯放在距离15毫米的喷嘴,细粉的表面不是由等离子体气体分散来自等离子体电极。因此,我们以前能够对聚合物薄膜进行表面处理,利用大气压非平衡直流脉冲放电等离子体射流在35毫米的位置从等离子体炬喷嘴使用激光荧光方法,使它可以确认表面处理的效果基于自由基的影响(30.]。等离子体辐照时间设置为1分钟,五分钟,十分钟,细粉搅拌每两分钟,等离子体辐照在整个地区的细粉。等离子体辐照时间对桑叶的细粉1到10分钟。等离子体辐照时间超过2分钟,我们混合桑叶的细粉5秒每2分钟自粉直径在0.5毫米或更小的非常小,所以等离子体将在桑叶的辐照均匀细粉在烧杯里。一般细菌和大肠杆菌的数量数了3 m™Petrifilm™(3 m公司)方法(31日]随着时间100 -稀释溶液使用3 m™Petrifilm™交流媒介一般细菌和3 m™Petrifilm™CC培养基对大肠杆菌的细菌。

3所示。结果与讨论

图4显示每克一般细菌的分布的细粉的桑叶3 m™Petrifilm™交流媒介评估由3 m™Petrifilm™方法在等离子体处理时间窗口10 kHz脉冲频率,和基于“增大化现实”技术的气体混合物气体流量稳定的5.0 L / min和O₂气体流量1.0 L / min作为等离子体气体,和脉冲频率10 kHz和100 W等离子电源优先。红点的图清晰地显示了殖民地在电影媒介与等离子体辐照时间减少。

图5显示之间的关系总细菌数每克细粉的桑叶3 m™Petrifilm™交流媒介和等离子体辐照时间窗口10 kHz脉冲频率和气体混合物的基于“增大化现实”技术的气体流量稳定的5.0 L / min和O₂气体流量1.0 L / min也用作等离子气体和大肠杆菌的分布每克细粉的桑叶3 m™Petrifilm™CC培养基在整个等离子体处理时间评估由3 m™Petrifilm™方法。在图510 kHz的脉冲频率和100 W等离子电源使用。它还表明,一般的细菌数是1.8×10⁵(g)如果等离子处理时间一分钟和8.0×10⁴十分钟内(g),这表明一半的细菌被杀死。

图6显示了直流脉冲频率的变化关系和氧比等离子气体获得3 m™Petrifilm™方法和一般的细菌数/ 1.0 g的桑叶粉检查与3 m™Petrifilm™交流媒介,保持Ar的气体流速恒定(5.0 L / min)和O₂的范围从0.1到1.0 L / min,输入功率为100 W和等离子体处理时间为10.0分钟。从图6,一般细菌数为1.8×10所示⁴(g)的直流脉冲频率1.0 kHz,它下降到8.0×10⁴(g)的直流脉冲频率5.0 kHz,几乎一半的数在1.0 kHz,这证实了灭菌效果。同时,随着等离子体气体中氧比的增加,总细菌数下降,证实了增强杀菌效果。

在大气压非平衡放电等离子体处理桑叶的细粉,一般细菌和大肠杆菌细菌消毒,因为在这个过程中,Ar + O₂混合气体混合物在大气压非平衡放电等离子体反应与等离子体的电子发射或大气水分、氧气和水分子产生氧原子和分离,正如前面所讨论的报告,哦和O₃自由基是创建一个强大的氧化和去污能力。

等离子体处理的桑叶粉一般细菌计数的数量减少,导致了大肠杆菌的阴性结果验证测试。这表明等离子体处理的净化效果。的主要因素是等离子体发出的电子和氧自由基来自空气中的氧气和水蒸气反应分离氧气分子和水分子产生氧原子。这会产生臭氧和羟基具有较强的氧化能力和很高的杀菌效果。我们相信,这些自由基反应一般细菌和大肠杆菌细菌坚持好桑叶粉生产净化和消毒效果。

化学反应公式(1)- (4)[32,33)所示创建O₃在大气压非平衡放电直流脉冲等离子体射流,在那里米任何中立:

虽然短暂,哦激进分子与强氧化性和去污能力是不断生成的臭氧和水分子存在于大气中。我们假设他们大大有助于净化和失活的细菌。创建OH自由基的机制如下所示(34]:

4所示。结论

本研究证实,利用大气压非平衡直流脉冲放电Ar + O₂混合等离子体气体和辐射干粉食品上的等离子体改善了去污处理能力一般细菌数与细菌数降低到50%时,照射时间增长了10。还透露,增加等离子体辐照时间、脉冲频率、等离子体气体中的氧气比进一步提高去污处理能力一般的细菌数。去污影响大肠杆菌的细菌也被证实。结果表明,哦,O₃激进分子与强氧化性和去污能力,由血浆自由基和大气水分之间的反应,有一个伟大的净化效应对一般细菌和大肠杆菌的细菌。O₃和其他活跃的物种生成的反应空间在降解过程中扮演重要的角色。的大气压非平衡直流脉冲放电等离子体过程进行了分析。激进的物种(哦,O₃等)产生的气相转移到空气,他们反应的物质。

在未来,在追求性能优越的干粉食品成分,我们将检查等离子气体种类和辐照技术完成干非热能的去污方法使用一个大气压非平衡直流脉冲放电等离子体射流。

数据可用性

在数据集和/或分析在当前研究可从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢j .山木先生和m . Onomura Seishin企业有限公司,有限公司,对他们有价值的讨论。这项工作是支持Monkut国王科技大学吞武里(KMUTT),泰国;根据项目的研究、创新和合作办公室与工业学院教育技术研究经费。