哪些因素會(huì)影響到超聲波滅菌設(shè)備的效果呢
閱讀:762 發(fā)布時(shí)間:2021-3-24
哪些因素會(huì)影響到超聲波滅菌設(shè)備的效果呢
超聲波滅菌設(shè)備是利用超聲波空化效應(yīng)在液體中產(chǎn)生的局部瞬間高溫及溫度交變變化、局部瞬間高壓和壓力變化,使液體中某些細(xì)菌致死,細(xì)菌失活,甚至使體積較小的一些微生物的細(xì)胞壁破壞。
傳統(tǒng)的滅菌方法是靠試劑滅菌的,例如消毒水,這些試劑雖然滅菌效果明顯,但是對(duì)人體有一定的危害,而且長期使用試劑滅菌是非常昂貴的。但是本產(chǎn)品的出現(xiàn),便可以很好的解決這一方面問題。
下面這幾點(diǎn)因素可能會(huì)影響到超聲波滅菌設(shè)備的測量效果:
1、聲強(qiáng)
為了在液體介質(zhì)中產(chǎn)生空化效應(yīng)(這是殺菌的主動(dòng)力),聲強(qiáng)的必要條件是大于具體情況下的空化閾值。據(jù)研究,殺菌所用的聲強(qiáng)低也要大于1W/cm2。聲強(qiáng)增大,聲空化效應(yīng)增強(qiáng),殺菌效果增強(qiáng),但也使聲散射衰減增大;同時(shí),聲強(qiáng)增大所引起的非線性附加聲衰減亦隨之增大,因而為取得同樣的殺菌效果所付出的功率消耗增加。為獲得滿意的超聲殺菌效果,一般情況殺菌聲強(qiáng)宜于取在1-61W/cm2的范圍內(nèi)。
2、頻率
頻率越高,越容易獲得較大的聲壓和聲強(qiáng)。另一方面,隨著超聲波在液體中傳播,液體中微小核泡被激活,有振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過程所表現(xiàn)的超聲空化效應(yīng)也越強(qiáng),從而超聲波對(duì)微生物細(xì)胞繁殖能力的破壞性也就越明顯,宏觀上表現(xiàn)出來的微生物滅菌效果就越好,但頻率升高,聲波的傳播衰減將增大。因此,一般說來,為了獲得同樣的殺菌效果,對(duì)于高頻聲波則需要付出較大的能力消耗。用于超聲殺菌的超聲頻率多選擇早20-50kHz。
3、殺菌時(shí)間
超聲波滅菌設(shè)備的殺菌效果與殺菌時(shí)間大致成正比增加,但進(jìn)一步增加殺菌時(shí)間,殺菌效果并沒有明顯增加,而趨于一個(gè)飽和值。對(duì)其它的聲化學(xué)反應(yīng)也如此。因此一般的殺菌時(shí)間都定在10min內(nèi)。另外隨著殺菌時(shí)間的增加,介質(zhì)的溫升會(huì)加大,這對(duì)于某些熱敏性的食品殺菌是不利的。
4、超聲波形的影響
超聲殺菌可取連續(xù)波和脈沖波兩種波形。連續(xù)波工作時(shí),聲能在整個(gè)殺菌過程中不斷連續(xù)作用。而脈沖是間斷作用的,可防止介質(zhì)的顯著熱效應(yīng),這對(duì)與熱敏性食品的殺菌是有利的。當(dāng)使用脈沖超聲波時(shí),為了建立穩(wěn)定的混響場,以期獲得高的殺菌效率,應(yīng)使脈沖寬度有足夠的寬余(一般取10ms左右);這種情況下所獲得的殺菌效率等效于連續(xù)波輻射。