第8章 食品电特性

第8章食品电特性,概述食品的电特性及其测定食品电特性的应用,主要内容,学习目标与要求,掌握介电性能的一些基本概念，如介电常数、介质极化、介质损耗的物理意义；掌握食品介电特性的影响因素；了解介电松弛的现象及其原因；了解食品电特性的测定；掌握电离辐射、微波加热、远红外加热原理。,一、食品电特性的概念,食品电特性指食品物料在特定的条件下，处于电场中时自身所表现的性质。,主动电特性，包括由食品材料中存在某些能源而产生的电特性。被动电特性，反映了影响食品所占空间内电场和电流(电荷)的分布特性。,二、食品电特性的分类,食品材料在受到外界的刺激时，就会产生抵抗，其通常表现为食品材料的电导率、电容率、击穿电位、刺激电位等。,二、食品电特性的分类,1.电特性加工方法满足食品加工中对食品资源充分利用的要求减少加工中营养损失保持生物活性物质的活性,三、研究食品电特性的意义,微波干燥,高压脉冲电场杀菌,2.使用电场或电磁场对构成食品的最小单位进行最富效果的加工处理,三、研究食品电特性的意义,3.电磁场的生物效应生鲜食品的水果、蔬菜、种子等保鲜,三、研究食品电特性的意义,4.食品电特性加工将广泛应用加热、杀菌、干燥等耗能较高领域,三、研究食品电特性的意义,5.运用食品电特性的检测食品加工自动化食品品质控制精确化,三、研究食品电特性的意义,1.食品的电磁波处理和加工,四、电特性在食品加工中的应用,2.食品加工中静电场的利用分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。食品保鲜：抑制果蔬的呼吸代谢，减少糖分的消耗，保持颜色和形状。食品干燥：水的蒸发很活跃，干燥速率增大。其他:杀菌、解冻、鱼及肉制品表面的除霉等。,四、电特性在食品加工中的应用,3.直流电的应用电渗透：对食品进行固液分离或脱水处理电渗析：对加工食品进行净化处理及对乳制品中的去盐电泳：牛奶蛋白分离电浮选：蛋白质、脂肪等干物质的增浓、食品厂排污的净化等。,四、电特性在食品加工中的应用,4.交变电场的应用欧姆加热（Ohmicheating）原理：利用食品本身的介电性质,当电流通过时,在食品物料内部将电能转化为热能,引起食品温度升高,从而达到直接均匀加热杀菌的目的。,四、电特性在食品加工中的应用,4.交变电场的应用高压脉冲电场（pulsedelectricfield,PEF）原理：将食品置于高压脉冲电场中，由于细胞膜两侧的电位差变大，电荷相反，它们相互吸引形成挤压力，挤压力大于细胞膜的恢复力时，细胞膜就要破裂，从而达到在非热条件下的杀菌目的。,四、电特性在食品加工中的应用,五、利用食品电特性加工的课题,食品的电特性与其组织结构、力学性质、热学性质等的相互关联和影响;作为浓缩能源的电力，在食品工程传热传质操作中的合理应用方法;以电力为基础的食品加工装置计算和设计理论的建立;利用电学性质对食品品质的检测和评价;通过传统加工方法与电力加工方法的合理组合，使电力加工从经济性、安全性和效率上满足实际生产的需要。,食品的介电特性,一、基本概念,1.电介质的极化电子位移极化(electronicpolarization)原子极化(atomicpolarization)取向极化(orientation),一、基本概念,一、基本概念,2.介电常数,相对介电常数是物料实际介电常数和真空介电常数0电介质的相对介电常数，可定义为：式中，C以某种材料为介质时的电容器的电容；C0以真空为介质时的电容。相对介电常数是一个无量纲的量，可写成真空的介电常数0为8.8510-12F/m。,3.介电损耗极性分子在电场中不断地作取向运动，分子间发生碰撞和摩擦将消耗电能并转为热能，这种消耗称为介电损耗。,一、基本概念,3.介质损耗食品物质在电磁场中能量损失由两部分组成：第一部分来自电导引起的电导损失，产生热量；第二部分来自极化运动产生的热损耗，称为介电损耗。介电损耗在电场中吸收的电能为：Q=55.610-12E2f式中，Q吸收能量(W/m3)；E电场强度(V/m)；f电场频率(Hz)；相对介电损耗因数；,一、基本概念,二、食品介电特性的影响因素,电场频率温度物料含水率食品成分,二、食品介电特性的影响因素,二、食品介电特性的影响因素,二、食品介电特性的影响因素,1.频率的影响,二、食品介电特性的影响因素,小麦在任何频率下介电常数随含水量的增加而增加，这是由于水的介电常数相当大的原因。,1.频率的影响,二、食品介电特性的影响因素,1.频率的影响,二、食品介电特性的影响因素,1.频率的影响,二、食品介电特性的影响因素,2.温度的影响,冻结状态介电性能均很小增加到融化温度介电常数介电损耗因数超过融化温度介电性能均,二、食品介电特性的影响因素,2.温度的影响,（3GHz）,温度对取向极化有两种相反的作用：一方面温度升高，分子间相互作用力减弱，使得偶极转动取向容易进行，极化加强，另一方面，温度升高，分子热运动加强，对偶极的干扰增大，反而不利于偶极取向，是极化减弱。,因此，在温度不太高时，前者占主要地位，随温度升高，介电常数增大，到一定温度范围，后者超过前者，介电常数随温度升高而减小,二、食品介电特性的影响因素,2.温度的影响,粘稠度降低，离子运动加速,氢键数量及分子间作用力降低，偶极子旋转位垒降低,二、食品介电特性的影响因素,3.盐溶液的影响,盐在食品中主要以离子状态存在，在外电场作用下发生迁移。盐离子可降低水分子极化程度介电常数盐的增加对介电损耗因数的影响,？,二、食品介电特性的影响因素,4.水分的影响,食品含水率高，介电常数和介电损耗因数均增加。,二、食品介电特性的影响因素,5.碳水化合物的影响,碳水化合物与水分子的相互作用,介电性能大小：淀粉水溶液蔗糖水溶液糊化淀粉未糊化淀粉,二、食品介电特性的影响因素,6.蛋白质的影响,不同来源的蛋白质有不同的介电性能。,蛋白质吸附自由水越多，蛋白质的介电性能越差。蛋白质变性,农产品或食品在交流电场中时，相当于在极性分子上施加交流电压，这时，偶极子就会伴随电场的转动而取向，而且，随转动频率的增高，偶极子追不上电场的变化，该取向就产生一个时间延迟，此时复介电常数的实部就随之减少，这种随频率增加而减少的变化叫做耗散，而相反的增加变化叫做吸收，两者一并被称为松弛。,三、介电松弛,三、介电松弛,介电松弛本质上反映分子运动的难易程度。极化松弛时间：处于极化状态的介质，去掉外电场后，极化消失所需要的时间。特征频率：极化松弛时间的倒数。,对于电场中的农产品和食品来说，除了水中的偶极子之外，其他各种因素也能产生松弛现象。,三、介电松弛,引起电特性中松弛现象的因素,三、介电松弛,三、介电松弛,思考题1,何谓食品的介电损耗、介电松弛？食品电特性的研究意义，并举例说明食品电特性在食品加工中的应用？食品的介电特性包括哪些？并简述影响因素。,食品的电导特性,一、电阻率,电阻率（electricalresistivity）是反映介质材料绝缘性能的特征参数，是由材料的导电性能所决定的物理量。数值上等于这种材料制成的长度和截面积都为一个单位的样品所具有的电阻值，国际单位制中，电阻率的单位为欧米。,一、电阻率,生物物料的电阻率不仅与物料性质有关，而且还与含水率和温度有关。温度升高引起电子间频繁的碰撞，导致碰撞时间缩短，从而使电阻率增大。,二、电导和电导率,电导是描述物体传导电流性能的物理量，记作G。物体的电导为通过该物体电流与该物体所加电压的比值。对于直流电路而言，电导就是电阻的倒数，其单位为S。电导率是电阻率的倒数，电导率的单位为S/m。,一、电导和电导率,在交流电场中:式中，电导率(S/m)；f频率(Hz)；介质损耗因数；真空介电常数，其值为8.85410-12F/m。,动物血液的电导率与其中干物质含量有关，并且随温度的上升而上升。,二、食品电导特性及其应用,在考虑一般液体电导率时，首先要看干物质含量的影响。液体电导率与温度线性相关，如图8-18所示。,二、食品电导特性及其应用,在电导率的利用上，人们还注意到了电导率与某些食品的品质的关系。如图8-19所示，大蒜之所以具有不同的电导率，与芽的状态有关。因此，通过电导率的测定就有可能简单、准确、迅速地客观评价大蒜品质。,二、食品电导特性及其应用,食品电特性的测定,一、食品介电特性的测定,电场中食品的电物性与电场频率有关，目前所指的电场频率为0-1013Hz。在如此宽的电场频带内，测定食品的电物性应有不同的方法。,二、电导率的测定,离子的导电性对介电损耗的影响可由下式表示:式中，L偶极矩极化产生的介电损耗；C介电常数的实测值；电导率；f测定电导率时所使用的电场频率。,对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损检测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理，包括：电磁辐射远红外线加热微波加热静电场处理电渗透脱水通电加热,电磁波谱电磁辐射以波的形式传输，因此可以根据波长和频率分类，波长与频率的关系为C，其中，常数C为3.0108m/s，即真空中光速。,一、电离辐射,表8-7总结了通过气体、液体和固体的各种辐射形式的吸收效果。,一、电离辐射,一、电离辐射,1.电离辐射定义、射线及中子射线、原子射线、电子射线、紫外线等都属于射线类，当这些射线穿过食品或农产品时，会对分子起到离子化作用，这种现象叫做电离辐射。,一、电离辐射,2.电离辐射机理电离辐射对生物作用的全过程，可以简化如下:,3、辐射的化学效应由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子的基本过程有初级辐射和次级辐射。（1）初级辐射:使物质形成离子、激发态分子或分子碎片。（2）次级辐射：使初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。,一、电离辐射,4.辐射对微生物的作用（1）直接效应,细胞内蛋白质、DNA受损，即DNA分子碱基发生分解或氢键断裂等，致使微生物细胞活动紊乱，甚至停止。,细胞膜受损，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。,一、电离辐射,4.辐射对微生物的作用（2）间接效应当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。,一、电离辐射,一、电离辐射,3.电离辐射对农产品和食品的影响(1)生物学效应杀菌、杀虫作用使果树生长发育异常化抑制马铃薯、洋葱、大蒜、地瓜等生根发芽防止蘑菇开伞延缓香蕉、番茄后熟促进桃子、柿子成熟,一、电离辐射,3.电离辐射对农产品和食品的影响(2)化学效应增加干制食品的复水性能提高小麦面粉加工面包的性能改进酒的品质促使蛋白质、淀粉等的变性提高发酵饲料中各种酶类的分解能力,二、远红外线加热,远红外线和微波一样都属于非电离辐射电磁波，把波长为0.781000m之间的电磁波称为红外线。红外线电磁波波长范围相当宽。因此，又进一步把这部分电磁波划分为近红外线(0.781.4m)、中间红外线(1.43m)和远红外线(3l000m)。在实际应用中，常使用的波长范围为225m，因此，也有人称这一段电磁波为远红外线。远红外线加热之所以在食品加工中得到很广泛的应用，主要是因为与热风干燥或热风加热相比，远红外辐射的能量可以直接被食品物料吸收，减少了能量损失。,热辐射效率最大的理想物体称为黑体。各种温度下，黑体的分光辐射能量MW/(cm2m)分布是一组曲线，其表达式为，式中，C13740210-12Wcm2；C2143848cmK；波长(m)；T热力学温度(K)。,1.远红外辐射,图中所示，随黑体温度的上升，各波长的能量都有所增加，但分布曲线的峰值却偏向短波方向。能量密度最大的波长max与温度的反比例关系可用文变位定律表示:,1.远红外辐射,图8-27,普通食品加工中所使用的加热温度范围大都在300-500K。由图8-27知，在这一温度范围内，黑体或近似黑体物质辐射能量密度最大波长正是在2.5-20m的远红外线波长范围。因此，使用远红外线有着较高的辐射效率。,黑体只是理想的物质。实际的远红外辐射体，其能量密度最大波长虽然也是随温度升高向左偏，但与黑体的文变位定律公式存在差距。一般电热炉镍铬合金(nichrome)电阻丝与远红外电热丝在500时的分光辐射分布曲线如图8-28所示。,图8-28,1.远红外辐射,2.食品对远红外线的吸收,因为物体的温度是其分子运动动能的表现。从分子运动的观点看，物体的分子结构与其对各种电磁波的吸收关系很大。不同结构的分子、原子团都有其固有的振动频率。远红外电磁波的频率与食品分子中原子振动的频率接近，而原子振动的固有频率与结合键种类以及分子的结构有关。,水的O-H键伸缩振动和转角振动分别对应2.7m和6.1m的波长。淀粉和纤维素在2.7m处也有相似的吸收峰。在2-20m的远红外波长范围，大部分食品材料对远红外辐射的吸收率都较高，这也是远红外辐射技术在食品工业中得到极大重视的原因之一。,图8-29,2.食品对远红外线的吸收,淀粉、水和纤维素等三种物质在不同波长光下的吸收率,远红外辐射对食品中水和其他物质分子的特殊振动效果，还是促进分子间互相结合、交联的动力。这对食品的熟成(陈化)有一定作用。例如，在挂面制造中，用远红外干燥，不仅干燥效率高，而且可以促进面筋的水合作用，使制品比普通方法的口感滑润，更加筋进。用远红外处理酒，可以使酒的陈放时间大大缩短，味进更香醇。,2.食品对远红外线的吸收,3.远红外线在食品中辐射深度,图8-29,远红外线对材料的辐射深度与材料对远红外的吸收率成反比。远红外的穿透深度不仅与电磁波波长有关，也与物质本身的成分，尤其是水分含量有关。,吸收性与穿透性成反比例关系，即吸收性越好，穿透性越差。由于吸收性或穿透性与波长有关，所以，工程上用积分特性来衡量红外线对物质的穿透特性。所谓积分特性，是指红外线发射体发出的最大能量密度波长(max)。穿透特性往往用穿过试样的厚度与达到此厚度红外线能量的衰减率穿透能表示。,3.远红外线在食品中辐射深度,优点：食品不必接触热源或传热介质就可以直接得到加热;在食品周围保持低温状态下，可对食品进行加热；加热可以不受食品周围气流影响；加热速度快、效率高；可减少热加工过程中营养成分或色、香、味的损失。,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,设备：有箱式加热炉和隧道式加热炉。,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,（1）食品远红外干燥用于谷物、面条、中草药的干燥。优点：加热速度快，吸收均匀，加热效率高，化学分解小，原料不易变性，适于热敏性物质的干燥。,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,实例：菠菜干燥,(2)食品远红外焙烤优点：加热速度快，表层加热效果好，因此可以满足焙烤的要求。实例：在酥性饼干的制造中，传统的做法是在80下进行第一次干燥，但在该条件下，表面和内部的水分分布不均匀，膨化是产生大小不一的气泡，因此产品咬感较差。而采用远红外干燥，不仅无此现象，而且还可节约10分钟时间。在第二次干燥时，还可节约2/3的时间。同时可节约62%的厂房面积和19%的燃料费用。,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,(3)食品远红外熟化利用远红外线辐射食品时，引起食品内部水分及有机物质分子振动，导致蛋白质、碳水化合物等物质的变化，从而达到熟化的效果。实例：降低煮蛋时的破壳率：采用干式加热，不需放入水中。加热均匀，熟度一致，不受水中微生物的污染，破壳率由15%降低到2%，常温下放置个月不会败坏。加速酒的陈酿速度：一般酒类的陈酿时间要年至数年，但用远红外线照射，仅需数小时甚至几分钟。加速腌渍进程：对于腌制食品，也有促进发酵的作用，在腌制时，只要远红外线照射15min，就可获得很好的效果。,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,(4)食品远红外杀菌不仅可用于一般粉状和块状食品的加热，而且还可用于坚果食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌及灭霉，以及袋装食品的直接杀菌。实例：谷物和果实的表层杀菌处理：远红外加热处理谷物和果实表面，不仅可杀灭谷物表面的微生物，还有助于脱壳，并且无毒，而且还有助于提高产品的消化性能。谷物和果实的内部处理：大豆的灭霉处理、豌豆的灭酶处理,4.远红外线辐射在食品加工中的应用,思考题2,电离辐射对农产品和食品的影响有哪些？结合远红外辐射的特点，陈述其在食品加工中的优点，并举例说明其在食品中的应用有哪些？,三、微波加热,食品工业中利用材料对电磁波的吸收进行加热，主要有高频波和微波。高频波(highfrequencywave)指10kHz-300MHz频率范围的电磁波。微波(micro-wave)多指频率为30OMHz-300GHz（波长为0.0011m）的电磁波。微波也称为超高频，是无线电波中波长最短的波段。在食品加工中常用频率为915MHz2450MHz。,1.微波加热的原理,微波加热原理是利用水分子在微波场中的快速旋转而产生的摩擦热。如图9-33所示。对于家用微波炉，在频率245OMHz下，水分子在1s内将发生24.5亿次的转动，从而产生足够的热量。,图9-33,2.微波加热特点,微波吸收的特点和加热的选择性介质损耗因数与电场频率有关，当电磁波的频率超过偶极子的特征频率（或称固有频率）时，偶极子运动的频率可能会减慢，也就是说对微波的吸收效率降低。水或其他食品物质在微波域的介电损耗“（介质损耗因数）最大，也就是说对微波能的吸收最大。每一种极性分子，都具有一定的吸收微波最大特征频率。即在同样频率的微波照射下，不同分子的吸收能力不同，这就使得微波加热具有选择性。,由表中可以看出，水或含水食品的介质损耗因数，比塑料、玻璃等容器要大数百倍甚至数万倍。水的介质损耗因数比蛋白质、淀粉等食品材料也要大10倍到数十倍。,微波加热选择性的优点：,首先它可以在加热包装内食品时，使绝大部分能量被加热对象吸收，减少容器或包装材料对热的吸收，从而减少热损失。加热选择性还为微波带来另一个用途就是微波杀虫。由于干燥食品（面粉等粮食）中的害虫含水较多，所以在微波场中会吸收大量的能量而被加热致死。,2.微波加热特点,例如，食品解冻时，由于微波对冰和水的吸收性质截然不同，当一部分冰变为水后，就会大量吸收微波，造成解冻不匀。,微波加热选择性的不利因素：,2.微波加热特点,微波的反射和穿透特性:微波因波长很小，所以和几何光线很接近。当遇到不吸收微波的物体如金属时，就会像光线一样被反射回来。利用这一性质可对微波的传输进行导波，或对不需要加热的食品部分用金属进行屏蔽。由于微波的反射特性，用微波加热食品时就不需要电极，只要像反光镜那样把微波射向食品就可进行加热。然而，对吸收微波的食品，除部分反射外，微波则会穿透食品表面，把能量直接传到食品内部。微波的穿透深度D(m)可用下式表示:另外，工业上常用半衰深度Dh(m)表示微波的穿透能力。Dh即入射电场强度衰减至一半时的深度。,2.微波加热特点,表8-9,2.微波加热特点,微波的穿透性给微波加热也带来许多优点:由于它对不吸收微波的玻璃、塑料等电介质穿透性极好，可使能量直接到达食品内部一定深度。所以只要选择适当的频率、电压，就可实现对容器内食品的迅速加热或大块食品的内外均匀加热;微波可把能量直接传给食品内部，尤其是食品内部的水。这就可使食品内的水分在极短时间内升温甚至汽化，大大加快干燥速度或使食品膨化。,2.微波加热特点,3.微波加热的问题,微波加热的最大问题就是加热不均匀。其原因主要有以下几点：微波加热的选择性。在微波场中不同的食品材料，以及它们的温度、状态不同，都会引起各部分对微波能吸收的差异;微波虽有好的穿透性，但在实际加热中受反射、穿透、折射吸收等影响，使各部产生的热量不同;电场的尖角集中效应。这种效应也称为棱角效应(edgeeffect)。微波场也是电场，因此在加热时，对食品不同曲率的表面，也会产生棱角效应。即在棱角的地方电场强度大，产热多、温升快。,由于这些原因，微波加热时，食品往往会出现一些温度上升特别快的热点(hotspot)，如图8-32(a)所示。对容器中食品进行适当分割、使热点分散，减少食品的棱角，改善微波照射分布等是解决这一问题的方法，如图8-32(b)所示。,图8-32,3.微波加热的问题,在很大的频率范围内，水的介质损耗因数都保持较大值。自由水的介质损耗因数在微波频率为17GHz时最大，但是在数兆赫范围也保持一定有效值。,4.水的微波吸收特性和微波频率的选择,除微波外，高频波对含水食品也有偶极矩的极化加热效应。结合水的频率特性与自由水不同，在较低的频率范围，介质损耗因数保持较大值。,图8-33,对于干燥食品或考虑微波对食品的非热效应时，应考虑到对结合水的作用。,食品中的水往往还含有电解质离子，因此这部分的通电加热效果也会加大微波加热的效果。当考虑到电介质的电导率时，介质损耗因数应该由实效介质损耗因数c替代:式中，L偶极子(dipole)介电损耗；/(2f)电导率引起的损耗。,其中/(2f)这部分损耗在图8-33中是一条斜线，表示与频率成反比。当频率很高时，这部分损耗接近于0，但在数兆赫以下的高频波，加热主要来自这一项。当食品含有食盐时，这两部分效果相加，会产生更多的热。,图8-33,产品名称：L型食品微波膨化干燥设备,适用于小规模产量的各种膨化类物料的膨化或膨化干燥工艺。如：薯片、果蔬片、糕点、坚果、花生、瓜子、豆类等。其特点是：膨化速度快、膨化效果好、产品口感好、营养卫生。功能及特点：产品具备自动控温系统，自动控制微波密度系统、加热时间控制系统、自动报警系统、视频监视系统等。物料转盘形式可采用立体转盘、水平转盘（可多层）等。该设备占地面积小、加热速度快、加热均匀、机动性可控性好、操作简单、节能环保、价格较低等特点。微波管采用日本松下品牌，变压器可选择油浸水冷式、风冷式和自冷式，可24小时连续工作，微波泄漏量达到国家标准，符合美国UL标准。,微波真空杀菌设备,微波功率2-50千瓦应用于医药、化工、食品、生物制品领域的热敏性物料、易氧化、高粘性、高浓度液态等物料，如：蔬菜、生化制品、保健品、添加剂等。功能及特点该设备将微波技术与真空技术有机完美结合，可在30至100度范围内快速加热。微波能穿透物料直接加热，无需热传导，与常规真空干燥方法相比，具有速度快、能效比高、环保节能、可控性好、能最大限度地保持原料的理化特性等特点。,W型微波杀菌设备,适用于食品领域的各种物料的杀菌。如：调味品、添加剂、蛋白粉、肉制品、鱼制品、海产品、果片类、豆类、蔬菜类、菌菇类、面粉、淀粉、米面制品、豆制品、酱菜、卤制品、饲料、营养保健品等物料。常规热力杀菌是通过热传导，对流或辐射方式将热量从物料表面传至内部，要达到杀菌温度，往往需要较长的时间。微波杀菌是微波能与物料中细菌等微生物直接作用，热效应与非热效应共同作用，达到快速升温目的，处理时间大大缩短。各种物料的杀菌时间一般在3到5分钟，杀菌温度在70至90度。其特点：时间短，速度快。杀菌均匀彻底，低温杀菌，物料不变性，保持营养成分和原来风味，节能环保，设备操作简单，可控性好，工艺先进。,四、静电场处理,应用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静电扑粉等。原理：使离子化的气体在电场内移动，向物质的散体微粒（尘埃、熏烟等）传递电荷，这样荷电粒子再受到电场作用从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。,四、静电场处理,气体离子化通常采用两种方法：被激电离法：利用电极间的电离剂（X射线、短波辐射、紫外线辐射和高温等）进行离子化的方法。自激电离法：使电路内电压达一定值，在静电场中使荷电粒子加速并与中性气体分子碰撞而产生电离的离子化过程。,1.静电分离原理:由于散粒体(包括尘埃)各自成分、几何形状不同，因此在一定场合下，荷电性质不同。通过电晕放电可使离子吸附到粒子表面，使粒子带电。另外，与电极接触或摩擦也可以使粒子带电。使荷电粒子在电场中移动时，由于各自电荷的不同，受电场作用，运动的轨迹也不同。据此，就可以将各种成分分离。,