脈衝強光殺菌

脈衝強光殺菌一種安全（無汞）、強效、節能的新型冷殺菌技術。脈衝光系用工程工藝產生，使力增大許多倍數。在一能量貯存電容器內，經相對長時間(一秒的分數)使積蓄的電力被放大，並釋放此種貯存的能於極短時間內(一秒的千分之一或百萬分之一)，以奏其工作。

脈衝強光殺菌一種安全（無汞）、強效、節能的新型冷殺菌技術。為一種新加工工藝，採用寬一光譜“白光”的強烈閃光，以殺滅食品與包裝上的微生物。
新方法用太陽光一樣光的一種強力閃光的殺細菌力，藉以延長食品的貨架壽命和殺滅包裝材料上的微生物。
1 脈衝的光
脈衝光系用工程工藝產生，使力增大許多倍數。在一能量貯存電容器內，經相對長時間(一秒的分數)使積蓄的電力被放大，並釋放此種貯存的能於極短時間內(一秒的千分之一或百萬分之一)，以奏其工作。結果是功用周期的極高力(功率)，且具有僅是不過分的平均力消費的消耗量。對在食品及包裝上套用，貯存的能脈衝為一惰性氣燈，它能產生僅持續兒百微秒（百萬分之一秒)的強烈閃光。
雖然脈衝光譜的幅度、期間及強度對處理食品與包裝極有用，目前創製的脈衝光集中於廣域譜上，“白”光閃光所含波長從紫外線的200nm到約近紅外線的.lmm。該光譜性分布似太陽光，具有400及500nm之間的峰發射，然而每一脈衝光閃光為約在海平面日光經地球大氣層濾過效應後，其紫外線波長強度的20，000倍。由於脈衝光的彼長太長，不能使小分子離子化，而是在電磁光譜的“非離子化”部分。
在表面上的光能能量密度(Fiuenc)可以檢測之，或每單位面積的入射光能，即每平方厘米上的焦耳(joule;略詞J)。l焦耳為少於1/4卡，因此將lg水升高l℃需4焦耳以上的能量。
2抗微生物效應
在脈衝光光譜中所含紫外線波長的生物學效應業已有紀實。這些波長的抗微生物效應系原通過被在蛋白質與核酸高度結合的碳一對一碳雙鍵系統吸收而中介。這方面許多研究者業經廣泛討論。從一到幾個脈衝閃光便有令入注目的抗微生物效應。於2個含標準瓊脂的陪氏皿上，滴注以7滴(每滴擴散成1cm)，每滴各含有功倍系列稀釋度的金凳葡萄球菌ATCC2761和TSB培養物，一個平板行脈衝光處理。即在孵育前暴光。2個0.75J/cm注量脈衝閃光，即總共注量為1.5J/cm。另一平板不處理作對照。發現能殺死金葡菌的濃度達10CFU/cm。
並證明一單次0.5一l J/cm閃光，可使10/cm濃度的單核細胞增多症李氏桿菌，大腸桿菌O157:H7，短小芽胞桿菌芽胞及黑麴黴分生抱子無一活存;用每閃光為1J/cm閃耀幾次，可使上述細菌每m有7一9對數降減。
3脈衝之利
和非脈衝式或連續一波(CW)傳統UV來源比較，脈衝光顯示重大的更高的殺滅效應，一個到幾個脈衝閃光能高水平的殺死戶有暴光的微生物。每秒鐘可提供幾個到十幾個閃光，且在一秒鐘的分數能完全高水平的殺菌。因此可能具有高的物料通過率。和用強烈CWUV一C汞氣燈比較，幾個脈衝光閃光可殺死7對數以上的黑麴黴抱子，而前者則不是很有效，且雖大大增加暴光時間而對殺菌效果的改進很少或沒有。
4對食品的處理
脈衝光提供今人注目的對各種食品的貨架壽命的延長和保存效益。於脈衝光處理後，焙烤食品、海產食品及肉類、水果與蔬菜，以及許多其它食品，顯示其上的微生物負載降減，增長貨架壽命，增加安全，且對營養性質無變化。
焙烤食品：以2個無包裝的麵包，各切成兩半，貯於實驗室聚乙烯薄膜袋內，未處理的樣品於在室溫記憶體放5~7天后，有黴菌菌落出現，11天后則滿布黴菌;同樣情況經脈衝光處理者，11天時沒有生霉跡象。同樣結果亦從其它焙烤商品如麵包片、巧格力杯模蛋糕、烘餡餅、玉米餅及百吉卷獲得。
海產食品：剝殼小蝦(蝦仁)用脈衝光處理並貯存於冰櫃內7天，仍可食用，而未處理的蝦仁則顯示廣泛的微生物性降解，變色及有惡臭，不適於食用。魚片經脈衝光處理後，其微生物學的和感官的貨架壽命有重大的延長。
肉類：經對各種肉品的廣泛試驗，顯示脈衝光可用以加強產品的貨架壽命及安全性；對所有微生物型類的回收計數可減少1一3對數。將光雞翅膀浸浴於三株沙門氏菌的混合液中(經5分鐘使細菌附著)，經接種的樣品約帶菌5logs/ cm (高水平)及2logs/ cm（低水平)，經用脈衝光處理後，相似的菌數減少至2logs/ cm。以無害李氏桿菌接種於豬牛肉混合灌腸，接種量為3及5logs/ cm灌腸的相應的低與高水平，亦被脈衝光降低～2logs。即使用30J/ cm總注量處理，經分析其營養成分和蛋白質、核黃素、硝基胺、苯並花及維生素C和未處理的樣品無區別。
核黃素能強力吸收可見光線，且對光、熱與氧化作用的降解敏感，經從牛肉、雞及魚的研究結果，顯示即使過量的脈衝光處理，並不影響核黃素濃度。
經對零售牛肉的許多試驗證實，脈衝光的功效為重大的有利於微生物學性及感官上的貨架壽命的增進。脈衝光為非選擇性的，當用它處理肉，所有暴光的微生物均可被殺死，總需氧菌計數、乳酸菌、腸型菌及假單胞菌計數均相似地減少約1一3對數。
脈衝光處理對介質、包裝物或相關的樣品表面，以及像肉那樣的複雜表面(存在有小的表面凹穴、裂隙與皺褶，可使微生物避免暴光)，一般可致1一3對數的降減。
水：脈衝光對飲用水或組合水亦可作有效的處理。實驗室的試驗型模式顯示以脈衝光處理水具潛在的有效性，對陸源克雷白氏菌、小隱球孢子霉的卵囊，及在水中或懸浮狀態的其它微生物，均有高的滅活作用;而城市供水系統所用的氯處理方法與傳統的UV水處理，對卵囊僅有不被重視的效應，且隱球孢子霉(現已有大規模隱球孢子霉病暴發)的卵囊對化學品如KMnO4及固定劑抵抗。
美國疾病控制中心Miehael Arrowood氏的試驗，用小白鼠活體作感染力檢測，原來含6或7logs/ml陸源克雷白氏菌懸液及6或7logs/ml的小隱球孢子霉卵囊懸液，經用2脈衝光閃光處理，每次閃光為少於0.5J/ cm，足以使無活菌存在。藉一次脈衝光一閃光在1J/ cm，，則可使菌懸液成為無感染性。
5現狀與經濟
如上所述，在表面或透明介質之能任光線穿透者如水，脈衝光具極高殺死微生物水平，一般不透明及食品的不規則表面，有些微生物可被隱蔽，但即使像肉那樣高度不規則的表面，脈衝光亦可致1一3對數的總微生物數降減。此結果可能延長食品的貨架壽命及使病原微生物的降減。1994年2月美國食品及藥物管理局已接受申請套用脈衝光處理食品。脈衝光處理成本是極有利的，保守性估計用4J/cm脈衝光，包括設備的攤提，燈的替換，電力與維持費用，所需的成本為每平方英尺處理面積不到1美分。
6適應領域
（1）套用於家用直飲機、小型家用淨水設備、食品加工用水處理設備、純淨水、礦泉水處理設備等飲用水處理設備。
(2)套用於生活污水、工業廢水、游泳場、養殖廠污水等小型污水處理設備，還可套用到污水處理廠中的大型污水處理設備，處理能力強大。
(3)套用於飲料殺菌設備上，如果汁、牛奶、豆漿、汽水、茶飲料等，及套用在固體食品、藥品表面殺菌設備上，如花生、瓜子、糖果、麵包以及各種膠囊。
(4)套用於攜帶型殺菌燈、各種包裝殺菌設備、消毒櫃、衣櫃、冰櫃、醫療用具消毒設備、公共物品消毒設備。
(5)套用於小型空氣淨化器、汽車空氣殺菌器、室內空調、中央空調等各類空氣淨化消毒設備。
(6)套用各個光固化領域，包括汽車零配件、木板固化、電子器件、積體電路、眼鏡等行業的膠合、塗裝、被覆、印刷、列印、注型等，以及溫室種植房內輔助植物生長，滅蟲。