用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及利用物理技術(shù)殺滅農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后的致病菌，特別涉及一種用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，是建立可靠的微生物熱致死基礎(chǔ)熱動(dòng)力學(xué)模型的重要基礎(chǔ)。該系統(tǒng)包含鋁制上加熱板、下加熱板、加熱片、6個(gè)抽拉盒和6個(gè)樣品單元、PID溫度控制器、數(shù)據(jù)控制采集軟件和計(jì)算機(jī)。PID溫度控制器分別通過(guò)電源線連接加熱板系統(tǒng)、通過(guò)串行端口連接計(jì)算機(jī)，通過(guò)T型熱電偶連接樣品和加熱板，可對(duì)樣品進(jìn)行目標(biāo)溫度、加熱速率和保溫時(shí)間等加熱參數(shù)的精確控制。本實(shí)用新型專利結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全可靠，可以精確的對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行加熱參數(shù)控制，提高試驗(yàn)效率，為建立產(chǎn)業(yè)化的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后滅菌技術(shù)提供理論依據(jù)，極具科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
【專利說(shuō)明】
用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及利用物理技術(shù)殺滅農(nóng)產(chǎn)品采后的致病菌，特別涉及一種用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]因致病菌造成的食品安全事故屢有發(fā)生。1960年，在日本由肉毒桿菌引發(fā)的166人中毒事件，其中58人死亡;在1985年以前，在美國(guó)由金黃色葡萄球菌引發(fā)的腸胃炎每年1000多人死亡；1994年，在美國(guó)由沙門氏菌感染的冰淇淋造成超過(guò)200，000人發(fā)?。?009年和2010年美國(guó)發(fā)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(guó)北部地區(qū)由于黃瓜攜帶出血性大腸桿菌致使數(shù)千人患病，同時(shí)還有53人死亡等。可見(jiàn)，在農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工過(guò)程中，研究致病菌的控制技術(shù)就顯得格外重要與迫切。溫度與時(shí)間是導(dǎo)致微生物熱致死的重要物理參數(shù)，加熱會(huì)引起蛋白質(zhì)、酶、核酸和酯類等生物大分子發(fā)生降解或改變其空間結(jié)構(gòu)等，從而將其破壞或使其凝固變性，失去生物學(xué)活性，導(dǎo)致微生物細(xì)胞死亡。為了更好的了解熱處理對(duì)微生物致死作用，就需要對(duì)微生物熱致死動(dòng)力學(xué)做進(jìn)一步的研究。找到特定有害微生物的熱力學(xué)特點(diǎn)，選擇最佳處理參數(shù)，比如熱致死溫度和熱致死時(shí)間，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品采后的安全滅菌。因此設(shè)計(jì)一種溫度調(diào)節(jié)方便、控制精確又可靠和試驗(yàn)重現(xiàn)性好的加熱設(shè)備是建立可靠的微生物熱致死基礎(chǔ)熱動(dòng)力學(xué)模型的重要基礎(chǔ)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]國(guó)內(nèi)外進(jìn)行微生物熱致死試驗(yàn)的方法很多，包括使用鋁管加微型蒸餾系統(tǒng)對(duì)番茄湯中的肉毒桿菌進(jìn)行試驗(yàn);將肉末放入無(wú)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(pán)單元在水浴或油浴中對(duì)樣品進(jìn)行加熱試驗(yàn);使用毛細(xì)管研究接種的蘋(píng)果汁;使用不同直徑玻璃管在水浴中加熱；利用熱風(fēng)和蒸汽實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品表面的快速“干” “濕”升溫和冷卻研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)，但是上述方法都無(wú)法對(duì)升溫速率這一重要參數(shù)進(jìn)行精確控制，導(dǎo)致微生物死亡率變化大。因此本實(shí)用新型提出的這種研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，能夠?yàn)樵囼?yàn)微生物提供一個(gè)理想可控的均勻加熱環(huán)境，可以研究加熱速率、加熱時(shí)間和加熱溫度對(duì)殺菌效果的影響，保證微生物的熱死亡率重復(fù)性好，提供足夠且可靠的微生物死亡數(shù)據(jù)，降低研發(fā)新技術(shù)的成本，促進(jìn)微生物殺滅技術(shù)的進(jìn)步。
[0004]本實(shí)用新型提出一種用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含鋁制上加熱板、下加熱板、加熱片、6個(gè)抽拉盒和6個(gè)樣品單元、PID溫度控制器、數(shù)據(jù)控制采集軟件和計(jì)算機(jī)。其特征在于，上下加熱板采用招合金材料制作，由于招材的低熱容(903J/kg°C)、高傳熱(234W/VC)性能，從而在加熱和保溫過(guò)程中，為系統(tǒng)提供平滑的溫度分布曲線。8個(gè)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(gè)樣品的溫度，由校準(zhǔn)的T型熱電偶測(cè)量。升溫速率(0.l-15°C/min)、目標(biāo)溫度(最大120°C)和保溫時(shí)間在計(jì)算機(jī)上由VB語(yǔ)言編譯的數(shù)據(jù)控制采集交互式軟件上輸入，通過(guò)PID溫度控制器內(nèi)的固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)控溫。樣品盒固連在抽拉盒內(nèi)，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(nèi)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(guò)螺紋進(jìn)行聯(lián)接，通過(guò)O型橡膠圈進(jìn)行密封?？煞湃隝ml樣品量，更好的保證升溫迅速和受熱均勻性。
[0005]本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益成果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，安全可靠，提高試驗(yàn)效率，為建立產(chǎn)業(yè)化的農(nóng)產(chǎn)品采后滅菌技術(shù)提供理論依據(jù)，極具科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是加熱板系統(tǒng)示意圖。
[0007]圖2是下加熱板俯視圖。
[0008]圖3是樣品盒不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]具體的操作過(guò)程如下:PID溫度控制器[2]分別通過(guò)電源線[3]連接加熱板系統(tǒng)、通過(guò)串行端口 [10]連接計(jì)算機(jī)[I]，通過(guò)T型熱電偶[9]連接樣品[5]和加熱板[4]。在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)控制采集交互式軟件上預(yù)先設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，主要有目標(biāo)溫度、加熱速率和保溫時(shí)間。含菌樣品[5]放入樣品單元[6]中，擰緊螺紋。將6個(gè)備好的樣品抽拉盒[7]依次放入加熱板[4]中。啟動(dòng)加熱程序，PID溫度控制器對(duì)上下硅橡膠電加熱片進(jìn)行控溫。熱量經(jīng)由鋁制上下板[4、8]快速傳遞至樣品單元[6]中，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品[5]的加熱控制。加熱保溫期間，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，間隔取出樣品抽拉盒進(jìn)行冷卻和其他工作;加熱試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉加熱板系統(tǒng)程序。
[0011]以上所述依據(jù)本實(shí)驗(yàn)新型的實(shí)際實(shí)施為例，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)試驗(yàn)人員完全可以在不脫離本試驗(yàn)新型精神與范疇下作出各種不同形式的改變。凡是不違背本實(shí)用新型精神所從事的種種修改或變化，均屬于本實(shí)用新型意欲保護(hù)的范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，包括鋁制上加熱板、下加熱板、加熱片、6個(gè)抽拉盒和6個(gè)樣品單元、PID溫度控制器和計(jì)算機(jī)，其特征在于，PID溫度控制器分別通過(guò)電源線連接加熱板系統(tǒng)、通過(guò)串行端口連接計(jì)算機(jī)、通過(guò)T型熱電偶連接樣品和加熱板，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的加熱控制。2.如權(quán)利要求1所述的用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，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、高傳熱性能，從而在加熱和保溫過(guò)程中，為系統(tǒng)提供平滑的溫度分布曲線。3.如權(quán)利要求1所述的用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，其特征在于，采用8個(gè)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。4.如權(quán)利要求1所述的用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，其特征在于，樣品盒固連在抽拉盒內(nèi)，6套抽拉盒均勻放置在下加熱板中，抽拉盒能夠方便的推入加熱板內(nèi)加熱并快速取出置于冰水中冷卻，樣品盒的底部和蓋子通過(guò)螺紋進(jìn)行聯(lián)接，通過(guò)O型橡膠圈進(jìn)行密封，能夠放入Iml樣品量，更好的保證升溫迅速和受熱均勻性。5.如權(quán)利要求1所述的用于研究微生物熱致死動(dòng)力學(xué)的加熱板系統(tǒng)，其特征在于，加熱板的溫度和一個(gè)樣品的溫度，由校準(zhǔn)的T型熱電偶測(cè)量，并通過(guò)PID溫度控制器內(nèi)的固態(tài)繼電器控制加熱片，實(shí)現(xiàn)樣品的控溫。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK205687898SQ201620195004
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日 公開(kāi)號(hào)201620195004.4, CN 201620195004, CN 205687898 U, CN 205687898U, CN-U-205687898, CN201620195004, CN201620195004.4, CN205687898 U, CN205687898U
【發(fā)明人】王紹金, 寇小希, 李 瑞, 侯莉俠
【申請(qǐng)人】西北農(nóng)林科技大學(xué)