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广明源光科技 | 脉冲强光杀菌技术创新应用

浏览数量: 2398     作者: 广明源     发布时间: 2023-07-17      来源: 本站

随着生活水平的提高,人们对食品的需求已不局限于色、香、味、形等基础要素,而更加关注食品的安全、营养以及功效特性等。在这其中,食品安全无疑位列首位。

因此,无论是饮用水、饮料、保健品、调味品还是各类食品,其生产过程中对设备、管道、包装材料,甚至是生产环境等都必须进行严格的灭菌消毒处理,以满足食品卫生标准。其中,食品包装的消毒处理是食品生产流程的关键环节之一。有效的食品包装消毒可以控制食品中的霉菌、酵母菌等微生物生长,防止食品变质,从而延长其保质期。

然而,在实际操作过程中,许多食品生产企业面临着如何稳定、高效且长期地控制微生物超标的问题挑战。因此,选择一种高效而安全的消毒方案,对解决微生物超标问题显得尤为关键。


01. 脉冲强光杀菌技术

近年来,脉冲强光技术作为一种新型的物理消毒方法在食品生产领域备受青睐。该技术通过短暂施加高电压脉冲,破坏微生物的细胞膜,从而达到杀菌的效果。脉冲强光杀菌技术以高效、安全、节能和环保的特性,以及无需添加化学消毒剂的优点,不仅提升了食品加工行业的消毒水平,同时为消费者带来了更安全、更健康的食品体验。


02.脉冲强光产生机理

氙灯作为电光源,主要依靠氙气放电来产生光源,其内部放电物质是惰性气体氙气,特点在于其激发电位和电离电位相差不大。目前,常见的氙灯类型主要有三种:长弧氙灯、短弧氙灯以及IPL脉冲氙灯。其中,IPL脉冲氙灯的特点在于能够在极短的时间内产生高强度的闪光,其机制是通过转化存储的电能或化学能。

而脉冲强光产生装置的构造则主要包括脉冲光源、升压模块、触发模块以及储能电容等部分。其中,驱动模块可以提供高压高电流,为氙灯提供脉冲能量,从而使氙灯能发射出紫外线至近红外线区域的光线(200-1100nm)。研究发现,脉冲强光的瞬时功率密度(辐照度)能达到光谱相近的太阳光的数千倍乃至数万倍,这一特性正是其在杀菌领域得到广泛应用的主要原因。

脉冲强光产生机理


△脉冲强光产生机理

03.脉冲强光杀菌机理

如下图所示,脉冲氙灯的光谱范围十分宽广,波长范围为200-1100nm,不仅在紫外波段拥有显著的峰值,在可见区及近红外区也展现出了强大的辐射强度。这意味着,与常规的紫外线杀菌方法相比,脉冲强光的杀菌机理更为复杂和全面:它不只依赖于紫外波段,其他波段也贡献了其杀菌能力。这种独特的协同效应使得脉冲氙灯能够进行更全面、深入的杀菌,而且这种破坏性作用不可逆转。

600V、800V、1000V时 脉冲氙灯的光谱分布


△600V、800V、1000V时 脉冲氙灯的光谱分布

04.脉冲强光杀菌实现机制

  • 光化学反应:脉冲强光的紫外波段破坏微生物核酸,阻碍其正常繁殖,并破坏细胞膜导致内部结构破裂。

  • 闪照热效应:脉冲强光的可见光和红外光产生热效应,使微生物内部结构失活并导致细胞破裂。

  • 脉冲效应:脉冲强光的高穿透性和瞬时高能破坏微生物的细胞壁,从而导致其死亡。


05. 广明源高能杀菌脉冲氙灯  

广明源的高能脉冲氙灯使用创新的IPL脉冲技术,在10到100μs的瞬间产生高达兆瓦级别的强大峰值功率,以此实现高效杀菌。这种独特的冷杀菌方法可以达到Log4-5的杀菌率,能彻底消除黑曲霉菌、枯草芽孢杆菌等传统紫外灯无法处理的微生物。更为重要的是,这款氙灯不含有汞,相较于传统的紫外汞灯,具有更优的安全性。

广明源脉冲氙灯杀菌模组

△广明源脉冲氙灯杀菌模组

产品特点

  • 波长:200-1100nm

  • 杀菌率:Log4-5

  • 闪光时间:100μs

  • 微生物种类:细菌、病毒、枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌等多种微生物

应用领域

  • 食品杀菌

  • 饮用水杀菌

  • 高速生产线杀菌

  • 大包装杀菌

  • 家电杀菌


06. 广明源光科技  

广明源始创于1998年,专注于光科技应用的研发与制造。公司拥有专业的研发团队,被认定为国家“高新技术企业”和“博士后科研工作站”、广东省“企业技术中心”以及广东省“专精特新中小企业”。广明源通过专业光源部件以及先进技术解决方案为感控消杀、大健康、高端制造、环保、养殖业、设施农业等领域提供专业的产品及服务。我们期待与合作伙伴一起“以光科技赋能美好生活”。不断提升客户体验,为客户创造价值,实现社会价值与商业价值共赢。


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