【正文】 ..................................23 激光雕刻的應(yīng)用 ....................................................25 激光打標(biāo)技術(shù) ......................................................26 激光全息技術(shù)用于防偽及包裝 ........................................27 激光刀切削 用于食品和農(nóng)產(chǎn)品加工 .......................................28 激光超微粉碎 ..........................................................29 激光可作為一種超精細(xì)的檢測工具 ........................................30 X 射線激光顯微鏡 ..................................................30 激光掃描共焦顯微鏡 ................................................30 原子力微光顯微鏡 ..................................................32 激光分析技術(shù) ..........................................................32 激光熒光光譜分析技術(shù) ..............................................32 其它一些激光分析技術(shù) ..............................................34 激光喇曼光譜技術(shù) .....................................................37 肉類食品的質(zhì)量檢測 ...............................................38 果蔬農(nóng)藥殘留的檢測 ...............................................38 偽劣食品鑒定 .....................................................39 食物蛋白的研究 ...................................................40 用激光測量微粒尺寸 ...................................................41 用皮秒激光脈沖觀測蛋白質(zhì)的變化 .......................................41 激光是一種精密的微細(xì)加工工具 .........................................42 激光部分 .........................................................42 圖像處理 .........................................................42 位置控制部分 .....................................................42 外源基因注入技術(shù)— 激光微束介導(dǎo)法 .....................................42 細(xì)胞激光融合技術(shù)— 激光“焊”細(xì)胞 .....................................43 激光光鉗技術(shù) .........................................................44 激光給染色體動手術(shù) ...................................................456 靜電技術(shù) ................................................................47 靜電技術(shù) ..............................................................47 靜電生物效應(yīng) ..........................................................49 電離效應(yīng) ..........................................................49 電生物效應(yīng)失調(diào) ....................................................49 靜電場影響酶活性 ..................................................49 高壓靜電場對酶活性的影響 ..........................................50 靜電技術(shù)的應(yīng)用 ........................................................50 高壓靜電場的保鮮技術(shù) ..............................................50 靜電干燥 ..........................................................54 高壓電場對液體類物料的濃縮 ........................................55 高壓靜電場輔助提取 ................................................56 高壓靜電場催陳 ....................................................56 高壓靜電場凍結(jié)與解凍 ..............................................63 靜電技術(shù)用于釀酒酵母菌的誘變 ......................................64 靜電殺菌(Electrostatic for sterilization) .........................657 結(jié)論與展望 ..............................................................69 小結(jié) ..................................................................69 不足之處與未來的展望 ..................................................69致謝 .......................................................................70參考文獻(xiàn)： .................................................................71 1 緒論 光（激光） 、電（脈沖放電） 、聲（超聲波） 、磁（磁場處理）在食品和發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用是一個新的課題。它比傳統(tǒng)的食品加工和處理方法具有無以比擬的優(yōu)越性、先進(jìn)性和可開發(fā)性，故受到國內(nèi)，外食品和發(fā)酵行業(yè)的極大關(guān)注，被確定為 21 世紀(jì)食品行業(yè)主攻方向和大力推廣的高新技術(shù)之一。 實踐證明，在這方面的成功應(yīng)用，可開發(fā)出一系列高層次的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備，帶來十分巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 國內(nèi)外食品和發(fā)酵行業(yè)在這方面的研究工作非?；钴S，而且成就非凡。 主要內(nèi)容有： 光電聲磁的物理特性及與物質(zhì)的相互作用效應(yīng)（尤其是生物效應(yīng)）與機(jī)理。 光電聲磁用于（1）提?。ㄝ腿。?，粉碎（2）均質(zhì)，乳化（3）脫水，干燥（4）分離，過濾，凝聚，沉淀（5）酶的活化與鈍化（6）誘變，基因轉(zhuǎn)移，細(xì)胞融合（7）殺菌，消毒（8）酒、醋的醇化（催陳處理）（9）食品組份質(zhì)量，微觀結(jié)構(gòu)，特征參數(shù)及缺陷分析與檢測等等2 激光的產(chǎn)生及特性 激光的產(chǎn)生 激光俗稱“ 神光”“死光”“魔光” 。英文名稱是 Laser，中文意思是受激輻射產(chǎn)生的光放大。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森把它取名為激光。1960 年美國 界上第一臺紅寶石激光器，向全世界宣告了激光的誕生。我國長春光機(jī)所也在 1961 年研制成功第一臺紅寶石激光器。激光的問世，標(biāo)志著人類掌握和利用光現(xiàn)象已進(jìn)入了一個新階段，是繼量子物理學(xué)、無線電技術(shù)、原子能技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)之后的又一重大科學(xué)技術(shù)新成就。 激光是怎樣產(chǎn)生的？眾所周知，任何物質(zhì)中的原子、離子、分子按其所具有的內(nèi)能不同，分布在一系列不連續(xù)的能級上，即不同能量值的軌道上（圖 ） 。在通常條件下，絕大多數(shù)粒子是處在能量最低的能級 E1 上（稱為基能級） ，處于比基能級高的能級（稱為激發(fā)能級）的粒子也比較少的。處于越高的激發(fā)能級的粒子越少，這稱為粒子能級的玻耳茲曼熱平衡分布（正常分布） 。當(dāng)粒子受到外界的激勵（如光、電、熱、化學(xué)等） ，吸收了外來的能量，就會由低能級躍遷到高能級，粒子在激發(fā)能級的平均停留時間（稱為壽命）是很短的，總是力圖躍遷到較低的能級上（例如躍遷到 E2 能級上） ，在此過程中將多余的能量以光子的形式（也有熱或其它形式的）自發(fā)的釋放出來。光子頻率 ν=（Em－En ）／h，其中 Em，En 分別代表能級 m 和能級 n 的能量，h 為普朗克常數(shù)，h=。[1] 兩個能級距離相差越大，頻率就越高，波長就越短。這種處于高能級的粒子在不受外界的影響下，自發(fā)的躍遷（無輻射躍遷）到低能級的發(fā)光過程稱為自發(fā)輻射。自發(fā)輻射是的重要特征是具有隨機(jī)性，發(fā)射出的光子的頻率大小，傳播方向和步調(diào)都不一樣，毫無規(guī)律，故自發(fā)輻射的光是各種波長光子的無序組合，是方向性、單色性差的非相干光，例如普通電燈、日光燈、高壓水銀燈等發(fā)射出來的光。 圖 激光的產(chǎn)生 由于粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性，它們在各個能級上的平均壽命是不一樣的，有的長些，有的短些，但是有些粒子在某個或某些高能級上都有相對比較長的平均壽命，這些平均壽命較長的高能級稱為亞穩(wěn)態(tài)能級。如果外界激勵能量足夠強(qiáng)，就可以使處于高能級（亞穩(wěn)態(tài)能級）上的粒子數(shù)目大于處于低能級的粒子數(shù)目，粒子的這種分布狀態(tài)與前面所說的正常分布相反而稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)或反分布。若此時受到能量為 ε=hν=E2——E1 的外來光子或其他相同能量的誘發(fā)源的作用，在亞穩(wěn)態(tài)能級 E2 上所積累的粒子就躍遷到 E1 能級并發(fā)射出與誘發(fā)光子同樣性質(zhì)（即頻率、相位、偏振、傳播方向相同）的光子。這種過程稱為受激輻射，此時外來光得到了加強(qiáng)，這就是光放大。處于亞穩(wěn)態(tài)能級上的粒子越多，則光放大就越強(qiáng)[2]。 受激輻射發(fā)射的光子在光學(xué)諧振腔（即激光工作物質(zhì)兩端相對放置的兩塊反射鏡）來回振蕩并不斷放大；當(dāng)增益大于各種消耗時，就能在諧振腔的輸出端輸出激光。上面定性地描述了激光的產(chǎn)生過程。對某一具體激光器來說，由于激光工作物質(zhì)的能級結(jié)構(gòu)的不同，產(chǎn)生激光的過程有略有區(qū)別。 由以上分析可以看出，產(chǎn)生激光必須具有以下條件（圖 ） 圖 固體激光器 （1）激活介質(zhì) 即通過外界激勵能實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和發(fā)射出激光的物質(zhì)體系，也稱激光工作物質(zhì)或增益介質(zhì)。激光工作物質(zhì)可以是固體（例如紅寶石晶體、釹玻璃、摻釹釔鋁石榴工石晶體等） ，氣體（例如按一定比例混合的氦和氖的混合氣體，二氧化碳?xì)怏w） ，也可以是半導(dǎo)體、液體（有機(jī)或無機(jī)液體） （2）激勵裝置 （又稱光泵） 既能使激活介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的能源，如各種激光器的電源，及相關(guān)的裝置，如閃光燈等。 （3）光學(xué)諧振腔 它是在激活介質(zhì)兩端相對放置的一對具有一定曲率半徑的反射鏡片。光學(xué)諧振腔主要有兩方面的作用，其一是提供光學(xué)反饋能力，使受激輻射的光線在其中反復(fù)的振蕩和多次放大；其二是對起振的光子狀態(tài)或特征進(jìn)行限制，主要表現(xiàn)為對振蕩光子方向和頻率的限制，因為只有與諧振腔光軸（兩鏡面的公法線）平行或成很小的角度行進(jìn)的光子，才能在腔內(nèi)往返足夠多的次數(shù)而形成持續(xù)振蕩，造成光連鎖放大；諧振腔腔長有一定的尺寸，所以只有確定波長或頻率的光才能滿足干涉共振條件，形成有效的振蕩。 激光的物理特性激光本身也是一種光，所以它也具有一般光的共性，如光的反射、折射、繞射等，但激光與普通光比較具有以下明顯的特點[3]。 方向性好（發(fā)散角?。? 從光源發(fā)出的激光不發(fā)散而平行傳播的程度稱為方向性，激光束的方向性用光束的發(fā)散角 θ 來表示，它是第一條最小的衍射線與光軸之間的夾角。普通光源（如白熾燈）向四面八方發(fā)光，而激光器只朝一個方向發(fā)光，而且光束的發(fā)散角極小。激光的發(fā)散角一般在毫弧度數(shù)量級，比探照燈光的發(fā)散角小 10 倍，比微波小約 100 倍。激光束借助光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)，發(fā)散角可以小到幾乎為零，接近于平行光束。 單色性好（光譜純）普通光源發(fā)出的光包含著各種波長，是各種顏色光的混合。白色的太陽光包含紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫 7 種顏色可見光及紅外光、紫外光等不可見光所組成的連續(xù)光譜。激光只有一種或幾種波長，其波長變化范圍極窄[4]。如氦氖激光器的波長為，其波長變化范圍不到萬分之一納米，比一般色光小 300 多萬倍。激光是顏色最純，色彩最鮮艷的光。 激光的單色性好為精密測量和科學(xué)研究提供極為有利的條件，它是引起激光生物效應(yīng)