脉冲强光是一项有望取代传统的物理和化学杀菌手段的新技术，它是利用瞬时的、高强度的脉冲光能量，有效杀灭暴露在食品和包装材料表面或水中的细菌、霉菌、孢子、病毒、原生质、休眠孢子等各类微生物以及食品中的内源酶。脉冲强光对各类微生物杀菌效果都非常明显，而且它是一种无汞、低热、无副产物的新型杀菌技术。
一、脉冲强光杀菌机理
1 .光化作用
由于细菌的细胞中含有细菌的遗传信息核酸，当核酸被脉冲强光照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成一部分的间二氮杂苯和间二氮杂苯的异构体。这种物质会使细菌自身的新陈代谢机能出现障碍，并且会导致细菌的遗传性出现问题，直至死亡。脉冲强光中的200
-280nm部分最易被吸收，光化作用主要是UVC。 2.光热作用
虽然光化作用主要来自于UVC，但脉冲强光的UVA和UVB部分也起着一定的杀菌作用。当辐射剂量达到一定的水平，UVA和UVB可以使细胞的表面温度迅速升高至130°C,从而破坏细菌的细胞壁，使细胞液蒸发，彻底破坏细胞结构，导致死亡。
二、脉冲强光对大肠杆菌的杀菌实验
1 .实验装置以及参数
自制脉冲强光杀菌装置，该装置采用电容式脉冲发生电路，手动控制，使用直管型脉冲强光灯做脉冲光源，用半圆柱形反光面对脉冲光源聚光。经测试，装置所发出脉冲强光波长范围为200-1100nm,脉冲强光的脉冲宽度为20ps,最大输入能量为644J。该装置光照强度、闪照次数、闪照间隔、受照射物体离光源的距离均可调节控制。
实验方法
菌液的制备
将斜面试管中的大肠杆菌活化，在无菌超净工作台中接种于无菌水中,接种量控制在106〜107个/ml。
处理方法
每个直径为75 mm平皿盛入一定体积的待处理菌液，放在杀菌处理室中央，与光源地距离2 cm，按照设定的工艺参数进行脉冲强光闪照处理，每次重复ifC验3次。 2.3试验参数设置
光照强度:0. 2, 0. 25, 0. 3, 0. 375,0. 5, 0. 625, 0. 75 J /cm2 ;闪照次数：1,2,4, 8, 16;菌液厚度:3. 4, 6. 8, 10.2, 13.6, 17 cm;菌液透光率:1,2,4, 8, 16, 32滴液浓度（稀释倍数）:10, 100, 1 000倍。
2.4 大肠杆菌致死检验
将处理完的菌液按1 : 10稀释，选取1（? 2,10-3,W4,10-5, 10 _6,5个稀释度海个稀释度做3次重复试验，记数时取平均值。菌检使用蛋白胨培养基。经培养后与对照组（未经处理的同样菌种）进行比较。将处理过的菌用平板计数法进行活菌数的检测。
杀菌率=［（对照残菌数-处理残菌数）/对照残菌数］x100%
选择光照强度、闪照次数、菌液厚度、菌液透光率、菌液浓度作为影响因素。
光照强度对杀菌效果的影响
光照强度与杀菌率成正比，杀菌率随光照强度增加而增加，当光照强度为0.75J/cm2时大肠杆菌完全至死。
闪照次数对杀菌效果的影响
在光照强度为0.5J/cm2,菌液厚度3.4 mm，菌液透光率为100的情况下，采用不同的闪照次数进行处理。闪照次数与杀菌率成正比，杀菌率随闪照次数增加而增加。 3.3菌液厚度对杀菌效果的影响
在透光率为1的情况下，菌液厚度与杀菌率成反比，菌液液层越厚，杀菌越低。当透光率为100时，改变菌液厚度，杀菌率基本没有变化。由此得出，菌液厚度与菌液透光率相互影响，一定菌液厚度只有在一定透光率下才影响杀菌效果，反之，也成立。
从以上结果分析可看出，脉冲强光杀菌对于大肠杆菌的杀菌效果是十分显著的，在几个脉冲就可达到完全致死，与传统紫外线杀菌相比，在相同的杀菌效果下，杀菌处理时间更快，该技术是一种具有广阔前景的杀菌技术。 |
