脉冲放电等离子体灭菌技术及其研究进展
Sterilization Technology by Pulsed Discharge Plasma and Its Research Progress

作者: 杜审言 , 王红岩 , 朱志鹏 , 徐海洋 , 孙 明 :上海海事大学文理学院,上海;

关键词: 灭菌脉冲放电等离子体大肠杆菌Sterilization Pulsed Discharge Plasma E. coli

摘要:
脉冲放电等离子体灭菌技术是一种利用电压瞬间发生变化而对细菌产生不可逆损失,进而导致其死亡的一种非热灭菌技术。论文综述了脉冲放电等离子体的灭菌机理、特点以及其在国内外应用的研究进展,总结了现有脉冲放电等离子体灭菌技术研究热点,提出了脉冲放电等离子体灭菌技术的后续研究工作和展望。

Abstract: Sterilization technology by pulsed discharge plasma is a non-thermal sterilization technology that utilizes the instantaneous change of voltage to cause irreversible loss of bacteria, leading to bacte-ria’s death. This paper summarizes the sterilization mechanism and features of pulse discharge plasma, and its research progress of application in from home to aboard, it summarizes research focus on the current sterilization technology by pulse discharge plasma, and it proposes subsequent research work and prospect of the sterilization technology by pulsed discharge plasma.

文章引用: 杜审言 , 王红岩 , 朱志鹏 , 徐海洋 , 孙 明 (2015) 脉冲放电等离子体灭菌技术及其研究进展。 水污染及处理, 3, 61-68. doi: 10.12677/WPT.2015.33010

参考文献

[1] 刘芳 (2007) 电晕放电等离子体灭菌的实验研究. 广东工业大学, 广州.

[2] 郑家波 (2012) 高压脉冲灭菌效应的理论与实验研究. 重庆大学, 重庆.

[3] 但果, 邹积岩, 吴为民 (2002) 脉冲电场的非热效应及在液态食品处理中的应用. 农业机械学报, 3, 129-133.

[4] 德力格尔桑 (2003) 食品加工中超高压灭菌的机理. 实用技术, 11, 21-22.

[5] 方兴东, 关志成 (2000) 高压脉冲放电在水处理中的应用及发展. 高电压技术, 1, 29-31.

[6] 刘芳 (2007) 电晕放电等离子体灭菌的实验研究. 广东工业大学, 广州.

[7] 赵华侨 (1993) 等离子化学与工艺. 中国科技大学出版社, 合肥, 220-252.

[8] 格罗斯, 等 (1980) 等离子体技术. 科学出版社, 北京.

[9] 孙明, 郝夏桐, 鲁晓辉, 等 (2015) 气液两相脉冲放电反应器的设计及其对酸性橙II的降解效果. 高电压技术, 2, 498-503.

[10] 周继章, 宫晓炜 (2010) 脉冲放电杀菌技术及其应用研究进展. 动物医学进展, 7, 95-98.

[11] 涂顺明, 邓丹雯, 余小林, 等 (2004) 食品杀菌新技术. 中国轻工业出版社, 北京.

[12] 刘伟, 梁瑞红, 刘成梅, 等 (2005) 脉冲电磁场杀菌的作用机理及其应用. 粮食与食品工业, 1, 52-54.

[13] Sale, A.J.H. and Hamilton, W.A. (1967) Effect of high electric fields on microorganisms: I. Killing of Bacteria and yeasts. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)—General Subjects, 148, 781-788.
http://dx.doi.org/10.1016/0304-4165(67)90052-9

[14] 刘涛, 马海乐 (2006) 脉冲电磁场的杀菌实验研究. 南开大学学报: 自然科学版, 4, 54-56.

[15] 房俊龙, 张长利, 李文哲 (2007) 100 kV/cm高压脉冲电场杀菌系统设计与试验. 中国乳品工业, 11, 38-40.

[16] Rodriguez-Mendez, B.G. (2013) Gas flow effect on E. coli and B. subtilis bacteria inactivation in water using a pulsed dielectric barrier discharge. IEEE Transactions on Plasma Science, 41, 147-154.

[17] Hulshegerh, H., Pote, J. and Nieman, E.G. (1983) Electric filed effects on bacteria and yeast cells. Rad-iation and Environmental Biophysics, 22, 149-162.
http://dx.doi.org/10.1007/BF01338893

[18] Jayaram, S., Castle, G.S. and Margaritis, A. (1992) Kinetics of sterilization of Lactobacillus brevis cells by the application of high voltage pulses. Biotechnology and Bioengineering, 4, 1412-1420.
http://dx.doi.org/10.1002/bit.260401116

[19] Elez-Martínez, P., Escolà-Hernández, J., Soliva-Fortuny, R.C. and Martín-Belloso, O. (2004) Inactivation of Saccharomyces cerevisiae suspended in orange juice using high-intensity pulsed electric fields. The Journal of Food Protection, 67, 2596-2602.

[20] Perni, S., Chalise, P.R., Shama, G. and Kong, M.G. (2007) Bacterial cells exposed to nanosecond pulsed electric fields show lethal and sublethal effects. International Journal of Food Microbiology, 120, 311-314.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.10.002

[21] Gachovska, T.K., Kumar, S., Thippareddi, H., Subbiah, J. and Williams, F. (2008) Ultraviolet and pulsed electric field treatments have additive effect on inactivation of E. coli in apple juice. Journal of Food Science, 73, M412-M417.

[22] 陈健 (1998) 液态食品的高强度脉冲电场杀菌技术. 冷饮与速冻食品工业, 1, 20-21.

[23] 史梓男, 廖小军, 钟葵, 王黎明, 关志成, 陈永明 (2002) 脉冲电场中西瓜汁杀菌钝酶效果分析. 高电压技术, S1, 52-53.

[24] 段涌光, 金声琅 (2005) 高压脉冲电场非热杀菌技术对原料乳的预处理. 包装与食品机械, 1, 1-4.

[25] 胥飞, 韩强 (2007) 脉冲电场对细胞杀伤效果极其原理的研究. 电工电能新技术, 2, 69-72.

[26] 赵伟, 杨瑞金, 崔晓美 (2007) 高压脉冲电场应用于液蛋杀菌的研究. 食品科学, 4, 60-64.

[27] 张悦, 李国锋, 李杰 (2007) 高压脉冲电场水中杀菌. 河北大学学报(自然科学版), Z1, 78-81.

[28] 严志明, 方婷 (2009) 高压脉冲电场对微生物的致死动力学模型. 安徽农学通报, 19, 51-53.

[29] 唐亚丽, 卢立新, 赵伟, 李春阳 (2011) 高强度电场对大肠杆菌细胞膜的影响及致死效应. 食品与发酵工业, 11, 30-32.

[30] García, D., Gómez, N., Mañas, P., Condón, S., Raso, J. and Pagán, R. (2005) Occurrence of sublethal injury after pulsed electric fields depending on the micro-organism, the treatment medium pH and the intensity of the treatment investigated. Journal of Applied Microbiology, 99, 94-104.
http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02611.x

[31] Gómez, N., García, D., Álvarez, I., Condón, S. and Raso, J. (2005) Modelling inactivation of Listeria monocytogenes by pulsed electric fields in media of different pH. International Journal of Food Microbiology, 103, 199-206.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2004.11.033

[32] 王翠华, 吴彦, 张若兵, 李国峰 (2005) 介质阻挡气液两相放电灭活大肠杆菌. 中国环境科学, 2, 196-199.

[33] 周媛, 陈中, 杨严俊 (2006) 高压脉冲电场对全蛋液杀菌的研究. 食品与发酵工业, 5, 36-38.

[34] 袁勇军, 庄吟潮 (2011) 脉冲强光对流动水中大肠杆菌的杀灭效果研究. In: 2011年第四届国际食品安全高峰论坛, 北京, 2011年4月21-22日, 124-128.

[35] Mok, Y.S. and Oh, J.J. (2006) Degradation of organic contaminant by using dielectric barrier discharge reactor immersed in wastewater. Plasma Science, 34, 2624-2629.

[36] Kim, Y.K., Kim, S.A., Lee, S.B., Kim, J.K. and Kang, D.-W. (2005) Decomposition of ethylenediaminetetraacetic acid using He-Ar-O2 dielectric barrier discharge. Plasma Processes and Polymers, 2, 252-255.
http://dx.doi.org/10.1002/ppap.200400053

[37] Mok, Y.S., Oh, J.J. and Christopher, W. (2008) Degradation of an azo dye Orange II using a gas phase dielectric barrier discharge reactor submerged in water. Chemical Engineering Journal, 142, 56-64.
http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2007.11.012

[38] Sobrino-López, A., Raybaudi-Massilia, R. and Martín-Belloso, O. (2006) High-intensity pulsed electric field variables affecting Staphylococcus aureus inoculated in milk. Journal of Dairy Science, 89, 3739-3748.
http://dx.doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72415-8

[39] 王天威, 李杰, 鲁娜, 吴彦 (2010) 液体电极沿面放电高效灭活大肠杆菌. In:中国物理学会第十六届静电学术会议论文集, 中国物理学会, 北京, 556-559.

[40] 郑超, 徐羽贞, 黄逸凡, 刘振, 闫克平 (2014) 脉冲等离子体射流杀灭表面和水中的细菌. 浙江大学学报, 7, 1330-1335.

[41] 陈伯通, 罗建中, 刘芳 (2006) DBD等离子体氧化法及其在有机废水中的应用. 工业水处理, 12, 5-8.

[42] 王天威, 鲁娜, 吴彦 (2010) 液体电极沿面放电高效灭活大肠杆菌. 河北大学学报(自然科学版), 5, 556-559.

[43] 钟璐, 胡小吐 (2015) 流光放电等离子体污水消毒灭菌. 环境工程, 3, 56-59.

[44] 王慧娟 (2009) 脉冲放电等离子体水处理技术及其研究进展. 安徽农业科学, 22, 10707-10710.

[45] 周志刚, 李杰, 吴彦 (2004) DBD等离子体水处理技术的应用及其反应器的研究. 环境科学与技术, 8, 92-94.

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