用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及利用物理技術殺滅農產品產后的致病菌，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，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。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。PID溫度控制器分別通過電源線連接加熱板系統、通過串行端口連接計算機，通過T型熱電偶連接樣品和加熱板，可對樣品進行目標溫度、加熱速率和保溫時間等加熱參數的精確控制。本實用新型專利結構簡單，操作方便，安全可靠，可以精確的對實驗過程進行加熱參數控制，提高試驗效率，為建立產業化的農產品產后滅菌技術提供理論依據，極具科學研究價值。
【專利說明】
用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統
技術領域
[0001]本實用新型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】
[0002]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人發病；2009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。
【實用新型內容】
[0003]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。因此本實用新型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。
[0004]本實用新型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.l-15°C/min)、目標溫度(最大120°C)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Iml樣品量，更好的保證升溫迅速和受熱均勻性。
[0005]本實用新型的特點及有益成果:本實用新型結構簡單，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】
[0006]圖1是加熱板系統示意圖。
[0007]圖2是下加熱板俯視圖。
[0008]圖3是樣品盒不意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0010]具體的操作過程如下:PID溫度控制器[2]分別通過電源線[3]連接加熱板系統、通過串行端口 [10]連接計算機[I]，通過T型熱電偶[9]連接樣品[5]和加熱板[4]。在計算機的數據控制采集交互式軟件上預先設置實驗參數，主要有目標溫度、加熱速率和保溫時間。含菌樣品[5]放入樣品單元[6]中，擰緊螺紋。將6個備好的樣品抽拉盒[7]依次放入加熱板[4]中。啟動加熱程序，PID溫度控制器對上下硅橡膠電加熱片進行控溫。熱量經由鋁制上下板[4、8]快速傳遞至樣品單元[6]中，繼而實現對樣品[5]的加熱控制。加熱保溫期間，可根據實驗要求，間隔取出樣品抽拉盒進行冷卻和其他工作;加熱試驗結束后，關閉加熱板系統程序。
[0011]以上所述依據本實驗新型的實際實施為例，通過上述的說明內容，相關試驗人員完全可以在不脫離本試驗新型精神與范疇下作出各種不同形式的改變。凡是不違背本實用新型精神所從事的種種修改或變化，均屬于本實用新型意欲保護的范疇。
【主權項】
1.一種用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，包括鋁制上加熱板、下加熱板、加熱片、6個抽拉盒和6個樣品單元、PID溫度控制器和計算機，其特征在于，PID溫度控制器分別通過電源線連接加熱板系統、通過串行端口連接計算機、通過T型熱電偶連接樣品和加熱板，實現對樣品的加熱控制。2.如權利要求1所述的用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，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程中，為系統提供平滑的溫度分布曲線。3.如權利要求1所述的用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，其特征在于，采用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。4.如權利要求1所述的用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，其特征在于，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，抽拉盒能夠方便的推入加熱板內加熱并快速取出置于冰水中冷卻，樣品盒的底部和蓋子通過螺紋進行聯接，通過O型橡膠圈進行密封，能夠放入Iml樣品量，更好的保證升溫迅速和受熱均勻性。5.如權利要求1所述的用于研究微生物熱致死動力學的加熱板系統，其特征在于，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，并通過PID溫度控制器內的固態繼電器控制加熱片，實現樣品的控溫。
【文檔編號】C12M1/00GK205687898SQ201620195004
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年3月7日 公開號201620195004.4, CN 201620195004, CN 205687898 U, CN 205687898U, CN-U-205687898, CN201620195004, CN201620195004.4, CN205687898 U, CN205687898U
【發明人】王紹金, 寇小希, 李 瑞, 侯莉俠
【申請人】西北農林科技大學