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O mecanismo deLaserA esterilização é baseada na interação entre o laser e a substância. O laser pode ser usado para esterilização e desinfecção. Diferentes doses e comprimentos de onda podem matar diferentes bactérias, vírus e vários parasitas. Qualquer luz monocromática entre 250 e800 nmTem capacidade bactericida, e a luz em 256nm é mais facilmente absorvida, que é 30.000 vezes maior do que a 600nm. A esterilização a laser pode usar seu efeito térmico ou outros efeitos não térmicos. Além disso, a eficiência da desinfecção e esterilização do laser é alta, a velocidade é rápida e o efeito é bom. No entanto, porque o feixe de laser é muito fino, a área de irradiação é pequena, e o equipamento de laser é caro, e é problemático usar e manter, é raro usar diretamente o laser para esterilizar alimentos na prática de produção.
Quando o único laser é usado para esterilização, os principais fatores que afetam o efeito de esterilização do laser são os seguintes: Modo de trabalho do laser. Os modos de trabalho a laser mencionados acima incluem principalmente: saída contínua; Saída de pulso; Saída de pulso gigante.
Geralmente, a potência do laser de saída contínua é relativamente grande, estável e eficiente, e geralmente é usada como saída de múltiplos pulsos do laser de esterilização. Parâmetros espaço-temporais. O parâmetro espaço-tempo refere-se ao tempo de irradiação laser para laser contínuo. Quanto maior o tempo de irradiação, ou seja, maior o tempo de ação do laser no objeto irradiado, quanto maior a duração de vários efeitos biológicos do laser e maior a energia do laser obtida pelo objeto irradiado. Parâmetros de energia laser. O parâmetro de energia do laser refere-se à potência do laser P para laser CW e energia de pulso Wm. para laser pulsado. Parâmetro óptico. Existem três parâmetros ópticos principais do laser: comprimento de onda do laser λ; Ângulo de divergência θ e diâmetro do feixe d na extremidade de saída da cavidade ressonante. As características do material a ser esterilizado. A banda de absorção, pH, cor, transparência do material a ser esterilizado e os tipos, propriedades e tamanhos de partículas de impurezas contidas nele também afetarão muito o efeito de esterilização do laser.
Atualmente, o uso direto do laser na esterilização de alimentos é raramente usado em casa e no exterior. Isto é principalmente porque o único uso de esterilização a laser tem um grande defeito, ou seja, o feixe de laser emitido pelo laser não pode ter uma grande área de radiação, porque a grande área de radiação e a diminuição da densidade de potência afetam o efeito de esterilização. Para melhorar a densidade de potência, é necessário aumentar a potência do laser. Isso traz um aumento no custo. Claro, algumas medidas especiais podem ser tomadas. Por exemplo, a fibra óptica especial pode dispersar o feixe de laser concentrado em uma determinada área, mas é limitada, afinal.
Portanto, é promissor combinar o laser com outras tecnologias, como laser com ultra-som, laser com descarga de pulso, o que abrirá uma ampla perspectiva para a aplicação do laser na esterilização industrial de alimentos.
Como todos sabemos, no líquido, quando a intensidade ultra-sônica excede um certo limiar de cavitação, o efeito de cavitação ocorrerá. Neste momento, a bolha fechada e quebrada produzirá onda de choque, e seu valor máximo chegará a 108N/m². Essa alta pressão de explosão matará algumas bactérias no líquido, mas para um tipo de bactérias teimosas entre bactérias diversas, muitas vezes é devido à dispersão do micro-limiar de cavitação, resultando em escapar do ataque. No entanto, quando o ultrassom e o laser são usados juntos, o ultrassom é uma onda mecânica, a propagação da vibração é uma onda longitudinal, o laser é uma onda elétrica e o processo de onda é uma onda transversal. A aplicação combinada de som e luz, ou seja, a superposição da onda longitudinal e da onda transversal produz uma nova característica de som e luz, formando a superposição de dois tipos de energia, resultando em maior energia. O efeito de esterilização é mais óbvio. Desde que o laser e as doses ultra-sônicas sejam bem controladas, o efeito de esterilização ideal pode ser alcançado. CombiA esterilização acústica-óptica ned também abre uma nova maneira para a tecnologia de embalagem asséptica.
O laser é um tipo de onda transversal, e a descarga de pulso produz onda longitudinal. A combinação de laser e descarga de pulso produz a superposição da onda transversal e da onda longitudinal, resultando em novas características fotoelétricas: quando o laser original com forte diretividade e feixe fino passa através do campo de onda longitudinal de descarga de pulso elétrico, é interferido pela onda longitudinal de descarga de pulso, que fortalece a reflexão, Espalhamento e refração da luz do laser, causa a intensa divergência da luz do laser, expande muito o escopo da ação do laser e faz todo o recipiente.
