[发明专利]用于研究微生物热致死动力学的加热板系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及利用物理技术杀灭农产品采后的致病菌，特别涉及一种用于研究微生物 热致死动力学的加热板系统。

背景技术

因致病菌造成的食品安全事故屡有发生。1960年，在日本由肉毒杆菌引发的166人中毒事 件，其中58人死亡；在1985年以前，在美国由金黄色葡萄球菌引发的肠胃炎每年1000多人死 亡；1994年，在美国由沙门氏菌感染的冰淇淋造成超过200,000人发病；2009年和2010年美国 发生了因食用污染沙门氏菌的辣椒粉和胡椒粉造成的食物中毒事件；2011年，德国北部地区由于黄 瓜携带出血性大肠杆菌致使数千人患病，同时还有53人死亡等。可见，在农产品贮藏与加工 过程中，研究致病菌的控制技术就显得格外重要与迫切。温度与时间是导致微生物热致死的 重要物理参数，加热会引起蛋白质、酶、核酸和酯类等生物大分子发生降解或改变其空间结 构等，从而将其破坏或使其凝固变性，失去生物学活性，导致微生物细胞死亡。为了更好的 了解热处理对微生物致死作用，就需要对微生物热致死动力学做进一步的研究。找到特定有 害微生物的热力学特点，选择最佳处理参数，比如热致死温度和热致死时间，实现农产品采 后的安全灭菌。因此设计一种温度调节方便、控制精确又可靠和试验重现性好的加热设备是 建立可靠的微生物热致死基础热动力学模型的重要基础。

发明专利内容

国内外进行微生物热致死试验的方法很多，包括使用铝管加微型蒸馏系统对番茄汤中的 肉毒杆菌进行试验；将肉末放入无菌袋中用震荡水浴加热；将接种的火鸡肉放入密封管中油 浴加热；铝制圆盘单元在水浴或油浴中对样品进行加热试验；使用毛细管研究接种的苹果汁； 使用不同直径玻璃管在水浴中加热；利用热风和蒸汽实现对样品表面的快速“干”“湿”升 温和冷却研究微生物热致死动力学，但是上述方法都无法对升温速率这一重要参数进行精确 控制，导致微生物死亡率变化大。因此本发明专利提出的这种研究微生物热致死动力学的加 热板系统，能够为试验微生物提供一个理想可控的均匀加热环境，可以研究加热速率、加热 时间和加热温度对杀菌效果的影响，保证微生物的热死亡率重复性好，提供足够且可靠的微 生物死亡数据，降低研发新技术的成本，促进微生物杀灭技术的进步。

本发明专利提出一种用于研究微生物热致死动力学的加热板系统，该系统包含铝制上加 热板、下加热板、加热片、6个抽拉盒和6个样品单元、PID温度控制器、数据控制采集软件 和计算机。其特征在于，上下加热板采用铝合金材料制作，由于铝材的低热容(903J/kg℃)、 高传热(234W/m℃)性能，从而在加热和保温过程中，为系统提供平滑的温度分布曲线。8 个定做的硅橡胶柔性加热片粘在上下加热板的表面，提供可控的热流密度。上下加热板的温 度和一个样品的温度，由校准的T型热电偶测量。升温速率(0.1-15℃/min)、目标温度 (最大120℃)和保温时间在计算机上由VB语言编译的数据控制采集交互式软件上输入， 通过PID温度控制器内的固态继电器实现控温。样品盒固连在抽拉盒内，6套抽拉盒均匀放 置在下加热板中。抽拉盒可以方便的推入加热板内加热并快速取出置于冰水中冷却。样品盒 由底部和盖子通过螺纹进行联接，通过O型橡胶圈进行密封。可放入1ml样品量，更好的保 证升温迅速和受热均匀性。

本发明专利的特点及有益成果：本发明专利结构简单，易操作，安全可靠，提高试验效 率，为建立产业化的农产品采后灭菌技术提供理论依据，极具科学研究价值。

附图说明

图1是加热板系统示意图。

图2是下加热板俯视图。

图3是样品盒示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利作进一步的详细说明。