用于研究微生物热致死动力学的加热板系统技术方案

本发明专利技术涉及利用物理技术杀灭农产品产后的致病菌，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，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。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。PID温度控制器分别通过电源线连接加热板系统、通过串行端口连接计算机，通过T型热电偶连接样品和加热板，可对样品进行目标温度、加热速率和保温时间等加热参数的精确控制。本发明专利技术结构简单，操作方便，安全可靠，可以精确的对实验过程进行加热参数控制，提高试验效率，为建立产业化的农产品产后灭菌技术提供理论依据，极具科学研究价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。专利技术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。因此本专利技术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。本专利技术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。本专利技术专利的特点及有益成果：本专利技术专利结构简单，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专利技术专利作进一步的详细说明。具体的操作过程如下：PID温度控制器[2]分别通过电源线[3]连接加热板系统、通过串行端口[10]连接计算机[1]，通过T型热电偶[9]连接样品[5]和加热板[4]。在计算机的数据控制采集交互式软件上预先设置实验参数，主要有目标温度、加热速率和保温时间。含菌样品[5]放入样品单元[6]中，拧紧螺纹。将6个备好的样品抽拉盒[7]依次放入加热板[4]中。启动加热程序，PID温度控制器对上下硅橡胶电加热片进行控温。热量经由铝制上下板[4、8]快速传递至样品单元[6]中，继而实现对样品[5]的加热控制。加热保温期间，可根据实验要求，间隔取出样品抽拉盒进行冷却和其他工作；加热试验结束后，关闭加热板系统程序。以上所述依据本实验新型的实际实施为例，通过上述的说明内容，相关试验人员完全可以在不脱离本试验新型精神与范畴下作出各种不同形式的改变。凡是不违背本专利技术专利精神所从事的种种修改或变化，均属于本专利技术专利意欲保护的范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于研究微生物热致死动力学的加热板系统，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，PID温度控制器分别通过电源线连接加热板系统、通过串行端口连接计算机，通过T型热电偶连接样品和加热板，在计算机上的数据控制采集交互式软件上预先设置实验参数，主要有目标温度、加热速率和保温时间，含菌样品放入样品单元中，通过样品抽拉盒置于加热板中，启动加热程序，PID温度控制器对上下硅橡胶电加热片进行控温，热量经由铝制上下板快速传递至样品单元中，继而实现对样品的加热控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于研究微生物热致死动力学的加热板系统，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，PID温度控制器
分别通过电源线连接加热板系统、通过串行端口连接计算机，通过T型热电偶连接样品和加
热板，在计算机上的数据控制采集交互式软件上预先设置实验参数，主要有目标温度、加热
速率和保温时间，含菌样品放入样品单元中，通过样品抽拉盒置于加热板中，启动加热程序，
PID温度控制器对上下硅橡胶电加热片进行控温，热量经由铝制上下板快速传递至样品单元
中，继而实现对样品的加热控制。
2.如权利要求1所述的用于研究微生物热致死动力学的加热板系统，其特征在于，装置可以
精确控制样品的升温速率、目标温度、保温时间等加热参数。
3.如权利要求1所述的用于研究微生物热致死动力学的加热板系统，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、高...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍金，寇小希，李瑞，侯莉侠，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61