随着人们生活条件的改善,消费者对食品的安全性、营养性、天然性等方面的要求越来越高,传统的食品加工技术已经不能满足人们的消费需求。因而既能保证食品的安全,又能保持食品色香味的加工技术很受食品工作者的重视。目前,国内外较常用的液体食品灭菌技术主要是巴氏灭菌。但是,对于有些食品,热灭菌技术是不适用的,它会使食品发生物理或化学的变化。因此,近年来冷灭菌技术倍受关注,冷灭菌技术主要包括超声波灭菌、超高压力灭菌、高压脉冲电场灭菌、磁场灭菌等。其中,高压脉冲电场杀菌作为一种新型的灭菌技术被认为是最有前途并且能实现工业化应用的冷灭菌技术之一。高压脉冲电场杀灭液体食品中的有害微生物是近年发展起来的一项新技术,它具有安全无害、杀菌时间短、能耗少,效率高、基本上不破坏食品风味和营养成分的特点,又能避免食品加热处理带来的不良影响。近年来,国内外虽然对PEF灭菌技术开展了相应的研究,但是距离商业化还有一定的距离,需要研究者进一步探讨PEF的灭菌机理,不断改进脉冲电场灭菌设备的处理系统,探讨脉冲电场灭菌的最佳条件,进而设计出一套经济适用的灭菌装置,快速实现工业化的应用。本课题通过阅读国内外大量文献,设计了一套高压脉冲电场灭菌装置,并通过实验研究对PEF灭菌波形进行了改进,主要工作如下:首先,总结并且对比了热力灭菌及各种非热力灭菌的优缺点,阐述了脉冲电场灭菌技术的发展过程,探讨了微生物在脉冲电场作用下的失活机理与失活模型,并对影响PEF灭菌的关键因素进行了详细的讨论。其次,对PEF灭菌系统的总体结构进行了设计,利用Ansys9.0软件对处理室中电场分布进行仿真分析。通过实验研究了液体食品在双极性指数衰减波电源装置下,不同处理室中的灭菌效果,并且探讨了影响PEF灭菌的因素。最后,通过实验表明脉冲波形是影响PEF灭菌率的一个关键因素,对双极性指数衰减波电源装置提出了改进方案,设计出了一套频率、脉宽均可调的方波脉冲电源灭菌装置,通过电路测试,该装置能够达到理想的实验要求。