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脉冲电场产生磁场,这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用,使细胞膜透性增加,振荡加剧,膜强度减弱,因而膜被破坏,膜内物质容易流出,膜外物质容易渗入,细胞膜的保护作用减弱甚至消失。这正是提高提取率的原理。
本高压脉冲电场提取设备可应用于:强化传质和提取;改变细胞通透性;导致植物细胞应力响应等。
基本原理 脉冲电场产生磁场,这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用,使细胞膜透性增加,振荡加剧,膜强度减弱,因而膜被破坏,膜内物质容易流出, 膜外物质容易渗入,细胞膜的保护作用减弱甚至消失。这正是提高提取率的原理。
微生物细胞膜由镶嵌蛋白质的磷脂双分子层构成,它有一定的电荷,具有一定的通透性,也有一定的强度 。膜的内外表面间具有一定的电势差(Vm),当细胞膜上外加一个电场(E)时,这个电场将使膜内外的电势差 增大。由于细胞膜两表面堆积的异号电荷相互吸引,引起膜的挤压;当电场强度增 大到一个临界值时,细胞膜的通透性剧增,腹上出现许多小孔,使膜的强度降低;进一步的作用使细胞膜产 生不可修复的大穿孔,使细胞组织破裂、崩溃,导致微生物失活。
电穿孔现象是指细胞暴露在PEF作用下出现的细胞膜失稳并在细胞膜上形成小孔的现象 。细胞质膜通透性大幅增加,胞内的渗透压高于细胞外,最终导致细胞膜的破损,内置物流出,从而提高提取效率。
该图中展现的事高压脉冲电场在分别处理分子、细胞、食品、工厂水平的处理时间及尺度。