现代静电技术在食品和农产品加工中的应用

　　摘要：本文分别从静电技术对酒和醋的人工老熟、对酱油、食品和农产品的灭菌处理、对酿酒酵母菌的诱变、静电涂敷技术在食品加工中的应用和对食品或农产品的保鲜的角度，综述了现代静电技术在食品和农产品加工中的应用。并对今后的应用提出建议。

　　关键词：现代静电技术；食品加工；农产品加工；应用

　　通常将相对于观察者静止的电荷所激发的电场称为静电场，产生静电场的电荷称为静电荷。事实上，绝对静止的电荷是不存在的，电荷总是从高电位向低电位移动，电荷移动的速率有所不同。这样，在带电体的周围，既存在着电场，又存在着由于电荷移动产生的磁场。当电场效应远大于磁场效应时，磁场效应可忽略不计，此时静电是主要的物理现象。因此，在现代静电技术中，静电是相对于流电而言的，它是一种处于相对稳定、或移动极为缓慢的电。本文所说的静电技术，是指由静电电源产生的静电场作用于食品和农产品上，对某些加工工艺进行调控，以达到与传统加工方法一样的效果。静电电源输出的电场通常是平行板高压静电场、电晕电场、脉动高压静电场等。目前，将现代静电技术应用于食品和农产品加工已取得了很大的进展，这些技术的应用为传统的食品和农产品加工带来一场革命，也产生了可观的经济效益。现代静电技术在食品和农产品加工中的应用十分广泛。现代静电技术应用于食品和农产品加工的优点是，能最大限度地保持食品或农产品的营养成分，不会对他们本身带来不必要的污染，同时，高压静电场处理设备在运行的过程中，耗电少，尽管初次投入成本不低，但一次投入可长期使用。从环保的角度来说，现代静电技术是一项绿色加工技术。本文对现代静电技术应用于食品和农产品加工的研究和应用进行进行综述，并对今后的应用提出建议。

　　1静电技术在酿造品加工中的应用

　　人们的日常生活离不开发酵食品，但是传统的发酵食品加工和生产工艺简单、周期长，造成资金不能快速周转，直接影响经济效益。为此，采用现代静电技术对某些发酵食品加工进行静电处理，以达到与传统工艺一样的效果。目前，现代静电技术应用于食品和农产品加工的方面很多，本文仅仅介绍4个主要方面的应用，即对酒和醋的人工老熟；对酱油、食品和农产品的灭菌处理；对酿酒酵母菌的诱变；对食品或农产品的保质、保鲜。

　　2高压脉冲电场在其他食品灭菌方面的应用

　　在食品加工工业中对食品杀菌处理的主要方法是采用加热杀菌工艺，因此不同程度的破坏了食品中的天然色、香、味和营养成分，以及食品的生理活性，使被处理后的食品不能保持原来的风味；同时还要消耗很高能源，成本投入较高。随着科学技术发展，人们生活水平的提高，消费者不但要求食品新鲜，而且要有原有的天然风味。目前国内外采用非热杀菌技术(冷杀菌)对食品进行杀菌，其中高压脉冲电场杀菌技术以其良好的应用特性成为当前最有前途的食品工业化应用手段，已成为国内外学者研究开发的热点[121。

　　2．1高压脉冲电场杀菌机理

　　对高压脉冲电场杀灭食品中细菌的机理已有多种假设，例如有臭氧效应、电解产物效应、电磁机理模型，细胞膜穿孔效应等，现在大多数学者倾向于认同电磁场对细胞膜的影响，就是在高压脉冲电场两极间产生瞬时高压脉冲电场，使食品中微生物的细胞诱导产生横路膜电位，由于电荷相反，它的互相吸引形成挤压力，当电位达到极限值(1V左右)时细胞膜破裂。Tsong从液态镶嵌模型出发提出电穿孔理论，认为高压电脉冲会改变脂肪的分子结构和增大部分蛋白质通道的开度使细胞膨胀而死。

　　2．2高压脉冲电场杀菌效果

　　高压电场杀菌效果与电场强度，处理时间，食品的电阻、温度、PH值、黏度大小、水分活度以及食品中的离子强度，固形物和油滴的含量有关影响高压脉冲电场杀菌效果的因素较多。高压电场杀菌效果主要有以下因素。

　　3静电涂敷技术在食品加工中的应用

　　在食品加工中，食品表面涂敷技术作为食品保鲜剂和辅料的表面涂敷以及食品的营养强化手段越来越受到重视。据统计，目前80％以上的膨化食品，50％以上的巧克力制品和100％的农产品的保鲜需要进行表面涂敷处理。但传统的食品表面涂敷工艺，大部分采用浸涂或喷涂的方法。它存在一定的缺点，如加工质量和工艺参数不易控制，涂料和能源消耗大，涂料在加工中产生的沉积又会造成设备的严重污染，从而影响产品质量，增加产品成本，影响新产品的开发。表面静电涂敷技术是利用高压静电场，使带有电荷的涂料微粒在电场力的作用下，沉积在果蔬、食品表面以形成均匀涂膜。这种技术能够提高产品质量、节省涂料、降低能耗，易于实现对生产工艺的自动控制，同时减少环境污染。静电涂敷方法可分为静电喷涂和静电喷雾两种。静电喷雾方法，目前国内外的农业工程、卫生防疫和静电应用方面的学者和专家，都致力于静电喷雾方面的研究，在理论和实际测试上取得了许多成就。Moser[·6]通过大量性能实验和田间实验，对静电充电方法及原理进行了研究，得出了在药液的沉积量上静电喷雾技术优于其它方法的结论。加拿大两安大略大学国际静电应用研究中心开展了果园静电喷雾技术和航空静电喷雾技术的研究。内野敏刚等对各种设备进行了大量的研究，取得了一定的成就。我国在这方面的研究和应用较少。吉林农业大学等有关部门对果蔬表面静电涂敷保鲜剂做了一定研究，对黄瓜、番茄的试验结果表明，表面静电涂敷保鲜效果显著f16】。另外，该技术还可以用于点心食品表面涂敷调味品、甜料、增香剂和复合维生素等f16】。总之，静电涂敷技术在食品加工中具有广阔的前景，应深入静电涂敷技术的研究与应用，满足人们的消费需求。

　　4静电技术用于农产品保鲜

　　随着人们生活水平的提高，人们对新鲜果蔬及其他农副产品质量的要求越来越高。常用的保鲜技术主要有低温冷冻保鲜、辐射保鲜、化学保鲜、涂膜和气调保鲜、减压保鲜等方法。这些不同的保鲜方法，在以往的使用过程中，表现出了各自的不足，而高压静电场保鲜从理论上排除了这些不足。由于静电保鲜技术具有设备简单、成本低廉、能耗少及保鲜效果好等优点，有着极好的发展前景。

　　5结语

　　静电技术在食品和农产品加工中的应用方面，实质上是利用静电场的生物效应对食品和农产品的机体进行调控，其应用前景十分广阔。由于篇幅的限制，本文仅综述了静电技术在食品和农产品加工中的几个主要应用。目前，有些成果在生产实践中推广应用，有些成果还需要作进一步的改进。例如，笔者曾经用杏、桃子、樱桃作为样品对其进行静电保鲜处理，结果表明静电对这些样品确实具有保鲜作用，但是经静电处理后，这些水果表面的颜色会发生变化，产生褐变，尽管不会影响水果的食用口感，但是它会影响水果的感观效果，然而在国内外多数文献报道中，并未提及这种现象，这应该是今后必须解决的问题。

　　参考文献：

　　【1】关效圣．应用超高压静电场对白酒进行人工老熟的研究[M]／／现代

　　【2】静电技术．北京：万国学术出版社．1988：442-445．

　　薛金柱，鲁中月．加速白酒老熟的新方法[M]／／鲍重光．现代静电技术．北京：万国学术出版社，1988：421-423．

　　【3】关效罨．静电场辅以紫外线对白酒人工老熟的实验叨．静电，1988，9(1)：16-18．

　　【4】郝宪孝．静电技术加速原白兰地老熟【J】．静电，1995，41(4)：26．31．

　　【5】蒋耀庭，孙英．高压静电场食醋成分变化实验研究【J】．中国酿造，1991(6)：21-24．

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