[發明專利]用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統

在審

• 申請號: 201610141813.1
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105647781A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 王紹金;寇小希;李瑞;侯莉俠
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及利用物理技術殺滅農產品采后的致病菌，特別涉及一種用于研究微生物 熱致死動力學的加熱板系統。

背景技術

因致病菌造成的食品安全事故屢有發生。1960年，在日本由肉毒桿菌引發的166人中毒事 件，其中58人死亡；在1985年以前，在美國由金黃色葡萄球菌引發的腸胃炎每年1000多人死 亡；1994年，在美國由沙門氏菌感染的冰淇淋造成超過200,000人發?。?009年和2010年美國 發生了因食用污染沙門氏菌的辣椒粉和胡椒粉造成的食物中毒事件；2011年，德國北部地區由于黃 瓜攜帶出血性大腸桿菌致使數千人患病，同時還有53人死亡等。可見，在農產品貯藏與加工 過程中，研究致病菌的控制技術就顯得格外重要與迫切。溫度與時間是導致微生物熱致死的 重要物理參數，加熱會引起蛋白質、酶、核酸和酯類等生物大分子發生降解或改變其空間結 構等，從而將其破壞或使其凝固變性，失去生物學活性，導致微生物細胞死亡。為了更好的 了解熱處理對微生物致死作用，就需要對微生物熱致死動力學做進一步的研究。找到特定有 害微生物的熱力學特點，選擇最佳處理參數，比如熱致死溫度和熱致死時間，實現農產品采 后的安全滅菌。因此設計一種溫度調節方便、控制精確又可靠和試驗重現性好的加熱設備是 建立可靠的微生物熱致死基礎熱動力學模型的重要基礎。

發明專利內容

國內外進行微生物熱致死試驗的方法很多，包括使用鋁管加微型蒸餾系統對番茄湯中的 肉毒桿菌進行試驗；將肉末放入無菌袋中用震蕩水浴加熱；將接種的火雞肉放入密封管中油 浴加熱；鋁制圓盤單元在水浴或油浴中對樣品進行加熱試驗；使用毛細管研究接種的蘋果汁； 使用不同直徑玻璃管在水浴中加熱；利用熱風和蒸汽實現對樣品表面的快速“干”“濕”升 溫和冷卻研究微生物熱致死動力學，但是上述方法都無法對升溫速率這一重要參數進行精確 控制，導致微生物死亡率變化大。因此本發明專利提出的這種研究微生物熱致死動力學的加 熱板系統，能夠為試驗微生物提供一個理想可控的均勻加熱環境，可以研究加熱速率、加熱 時間和加熱溫度對殺菌效果的影響，保證微生物的熱死亡率重復性好，提供足夠且可靠的微 生物死亡數據，降低研發新技術的成本，促進微生物殺滅技術的進步。

本發明專利提出一種用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，該系統包含鋁制上加 熱板、下加熱板、加熱片、6個抽拉盒和6個樣品單元、PID溫度控制器、數據控制采集軟件 和計算機。其特征在于，上下加熱板采用鋁合金材料制作，由于鋁材的低熱容(903J/kg℃)、 高傳熱(234W/m℃)性能，從而在加熱和保溫過程中，為系統提供平滑的溫度分布曲線。8 個定做的硅橡膠柔性加熱片粘在上下加熱板的表面，提供可控的熱流密度。上下加熱板的溫 度和一個樣品的溫度，由校準的T型熱電偶測量。升溫速率(0.1-15℃/min)、目標溫度 (最大120℃)和保溫時間在計算機上由VB語言編譯的數據控制采集交互式軟件上輸入， 通過PID溫度控制器內的固態繼電器實現控溫。樣品盒固連在抽拉盒內，6套抽拉盒均勻放 置在下加熱板中。抽拉盒可以方便的推入加熱板內加熱并快速取出置于冰水中冷卻。樣品盒 由底部和蓋子通過螺紋進行聯接，通過O型橡膠圈進行密封。可放入1ml樣品量，更好的保 證升溫迅速和受熱均勻性。

本發明專利的特點及有益成果：本發明專利結構簡單，易操作，安全可靠，提高試驗效 率，為建立產業化的農產品采后滅菌技術提供理論依據，極具科學研究價值。

附圖說明

圖1是加熱板系統示意圖。

圖2是下加熱板俯視圖。

圖3是樣品盒示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明專利作進一步的詳細說明。