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El MECANISMO DELáserLa esterilización se basa en la interacción entre el láser y la sustancia. El láser puede ser utilizado para la esterilización y desinfección. Diferentes dosis y longitudes de onda diferentes pueden matar bacterias, virus y varios parásitos. Cualquier luz monocromática entre 250 y800 nmTiene capacidad bactericida, y la luz a 256nm se absorbe más fácilmente, que es 30.000 veces más alta que a 600nm. La esterilización láser puede utilizar su efecto térmico u otros efectos no térmicos. Además, la eficiencia de desinfección y esterilización del láser es alta, la velocidad es rápida y el efecto es bueno. Sin embargo, es muy delgado debido a que el rayo láser, el área de irradiación es pequeña, y el equipo láser es caro, y es problemático usar y mantener, es raro usar directamente el láser para esterilizar alimentos en la práctica de producción.
Cuando se utiliza un solo láser para la esterilización, los principales factores que afectan el efecto de esterilización del láser son los siguientes: Modo de trabajo del láser. Los modos de trabajo del láser mencionados anteriormente incluyen principalmente: salida continua; Salida de pulso gigante.
Generalmente, la potencia del láser de salida continua es relativamente grande, estable y eficiente, y generalmente se utiliza como salida de pulso múltiple del láser de esterilización. Parámetros esuro-temporales. El parámetro de espacio-tiempo se refiere al tiempo de irradiación láser para láser continuo. Cuanto más largo sea el tiempo de irradiación, es decir, más largo será el tiempo de acción del láser en el objeto irradiado, mayor es la duración de varios efectos biológicos del láser y mayor es la energía del láser obtenida por el objeto irradiado. Parámetros de energía láser. El parámetro de energía láser se refiere a la potencia del láser P para el láser CW y la energía del pulso Wm. para el láser pulsado. Parámetro óptico. Hay tres parámetros ópticos principales del láser: longitud de onda del láser λ; Ángulo de divergencia θ y diámetro del haz d en el extremo de salida de la cavidad resonante. Las características del material a esterilizar. La banda de absorción, el pH, el color, la transparencia del material que se esterilizará y los tipos, propiedades y tamaños de partícula de las impurezas contenidas en él también afectarán en gran medida el efecto de esterilización del láser.
En la actualidad, el uso directo del láser en la esterilización de alimentos rara vez se utiliza en el hogar y en el extranjero. Esto se debe principalmente a que el solo uso de la esterilización láser tiene un gran defecto, es decir, el rayo láser emitido por el láser no puede tener un área de radiación grande, porque el área de radiación grande y la densidad de potencia disminuida afectan el efecto de esterilización. Para mejorar la densidad de potencia, es necesario aumentar la potencia del láser. Esto provoca un aumento en el costo. Por supuesto, se pueden tomar algunas medidas especiales. Por ejemplo, la fibra óptica especial puede dispersar el rayo láser concentrado en un área determinada, pero es limitada después de todo.
Por lo tanto, es prometedor combinar láser con otras tecnologías, como láser con ultrasonido, láser con descarga de pulso, lo que abrirá una amplia perspectiva para la aplicación de láser en la esterilización industrial de alimentos.
Como todos sabemos, en líquido, cuando la intensidad ultrasónica excede un cierto umbral de cavitación, se producirá el efecto de cavitación. En este momento, la burbuja cerrada y rota producirá una onda de choque, y su valor máximo alcanzará los 108N/m². Tal alta presión de explosión matará algunas bacterias en el líquido, pero para un tipo de bacterias obstinadas entre las bacterias misceláneas, a menudo se debe a la dispersión del micro-umbral de la cavitación, resultando en escapar del ataque. Sin embargo, cuando el ultrasonido y el láser se usan juntos, el ultrasonido es una onda mecánica, la propagación de la vibración es una onda longitudinal, el láser es una onda eléctrica y el proceso de onda es una onda transversal. La aplicación combinada de sonido y luz, es decir, la superposición de onda longitudinal y onda transversal produce una nueva característica de sonido y luz, formando la superposición de dos tipos de energía, resultando en mayor energía. El efecto de esterilización es más obvio. Siempre que el láser y las dosis ultrasónicas estén bien controladas, se puede lograr el efecto de esterilización ideal. CombiNed La esterilización Acústica-óptica también abre una nueva forma de tecnología de envasado aséptico.
El láser es un tipo de onda transversal, y la descarga de pulso produce onda longitudinal. La combinación de láser y descarga de pulso produce la superposición de onda transversal y longitudinal, lo que da como resultado nuevas características fotoeléctricas: cuando el láser original con directividad fuerte y haz Delgado pasa a través del campo de onda longitudinal de descarga de pulso eléctrico, es interferido por la onda longitudinal de descarga de pulso, lo que fortalece la reflexión, La dispersión y refracción de la luz láser, causa la intensa divergencia de la luz láser, amplía en gran medida el alcance de la acción del láser y hace que todo el contenedor.
