中文摘要：

我国人民喜欢的传统食品大多是固体或半固体食品。严重阻碍传统食品工业化生产进程的关键是高效的杀菌技术。射频波与微波类似，为非电离辐射，但穿透力更大。加热均匀性、微生物非热致死效应和杀菌动力学是射频杀菌的关键问题，目前研究还较少，已有的研究结果可重复性差，其规律及机理还有待研究揭示。本课题拟进行固体半固体食品射频杀菌及机理研究。采用扫描电镜、钙离子荧光探针和考马斯亮蓝法，观察射频波对大肠杆菌和肉毒梭菌等细菌细胞形态的影响，检测细胞内可溶性蛋白渗漏，揭示细胞膜通透性的变化；采用凝胶电泳检测DNA条带，揭示射频电磁波对生物大分子的影响。初步阐明射频杀菌机理，为杀菌技术研究提供理论基础。采用红外成像和化学标记等测温技术，结合杀菌装置设计与改进，物料形态的改变，获得影响加热均匀性的基础数据，获得固体半固体食品中沙门氏菌和肉毒梭菌等细菌射频杀菌动力学，为中式传统食品射频杀菌工业化应用提供理论和技术支撑。

结论摘要：

我国人民喜欢的传统食品大多是固体或半固体食品。严重阻碍传统食品工业化生产进程的关键是高效的杀菌技术。射频波与微波类似，但穿透力更大。加热均匀性、微生物致死效应和杀菌动力学是射频杀菌的关键问题，其规律及机理还有待研究揭示。本项目的研究内容和结果有: （1）选取大肠杆菌为试验菌株，研究极板间距和电导率对加热速度及杀菌效果的影响，对失活曲线进行动力学模型拟合。结果表明极板间距越大升温越慢，杀灭微生物所需时间越长，电导率接近1000μs/cm时升温速度最快。极板间距115mm，电导率1083μs/cm时，加热90s，大肠杆菌致死率即可达到100%。（2）基于计算机视觉，建立了一种对样品物理特性要求较少，能对物料表面整体颜色进行准确测量的无损检测方法。（3）进行了澳洲坚果果仁介电特性、解吸吸附等温线和加热均匀性的试验研究。主要结论如下介电常数和损耗因子，在10～300MHz之间，随着频率的增加迅速下降，在300～1800MHz之间，缓慢下降。随着水分含量和温度的上升而增大。介电穿透深度随着频率、水分含量和温度的下降而增大；射频干燥腔中电场分布不均匀，存在角落和边缘加热效应。中心温度高，周围温度低，呈现中心加热现象。移动物料，加热均匀性没有的明显提高。（4）研究午餐肉射频加热的影响因素及射频加热均匀性。高径比和空气高度对午餐肉的加热速率有显著的影响。高径比为9.5/5.1，空气高度为2cm，盐浓度为1%时，加热速率达到最大。内部升温快，底部升温快。中心温度能在5min内迅速达到90℃以上，射频加热升温速率是常规加热速率的5倍以上。（5）研究菠萝罐头射频加热杀菌。利用荧光光纤测温系统，监测射频加热过程中罐头温度的变化，确定温度分布，找出冷点和热点位置。通过改变极板间距、果块大小、初始糖液温度等条件改善其加热均匀性。结果表明，冷点位置位于罐头底部糖液的中心位置，水浴辅助射频加热可以改善加热均匀性，将温差缩小至7℃，最佳极板间距为210 mm。（6）研究射频加热杀菌辣椒粉，选取极板间距、物料湿度、物料厚度3个因素，研究其对物料升温速率和加热均匀性的影响，建立数学拟合模型。结果表明，冷点位于物料的上表面中心位置。物料平均温度随着时间呈线性增长，均匀性指数随着温度升高而减小。