高压脉冲电场咖啡液灭菌实验及跨膜电压仿真研究

来源：电工电能新技术杂志2022年第5期北京时间：

作者：李峰， 刘昊， 董会， 魏建华

单位：1.上海电力大学电气工程学院， 上海 200090；
\r\n2.中国工程物理研究院， 四川 绵阳 621000

摘要：针对咖啡液中酵母菌快速、高效、安全无害的灭菌需求，研究了高压脉冲电场(HPEF)灭菌技术在咖啡液酵母菌灭活中的可行性以及影响因素，本文在实验室设计并搭建了一套高压脉冲电场灭菌装置，探究了高压脉冲电场电压幅值、充电电容容量以及脉冲作用时间对咖啡液中酵母菌残活率的影响规律。实验结果表明，酵母菌细胞的残活率随脉冲电压的增大而降低，随充电电容的增大而降低，随脉冲时间的增加而降低。根据电崩解理论，推导了单个酵母菌细胞在脉冲电场中的跨膜电压计算公式，并对高压脉冲电场下咖啡液中酵母菌的跨膜电压分布进行了仿真分析，仿真结果可以解释实验现象。

关键词：高压脉冲电场, 咖啡液, 灭菌, 仿真, 跨膜电压

基金资助：国家自然科学基金项目（52005462）