用磁性抑制原生物的方法和装置的制作方法

专利名称：用磁性抑制原生物的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使含有原生物的介质通过磁场而抑制原生物生长的方法，选择磁场的强度和方向，以破坏原生物的细胞和亚细胞生长过程，从而达到所希望的抑制程度。本发明也涉及使用该方法的装置。
在本说明书中，术语“原生物”包括所有的Monera Fungi、细菌、氰基细菌、原生动物和其他单细胞生物。该方法使用的介质包括液体、固体、颗粒物料、浆体、乳液、泥浆、淤泥、蒸汽和能够保持或包含原生物的气体，尤其指的是牛奶、燃油、奶制品、精液和血液。
原生物通常是快速繁殖的生物，它们在各种系统中存在是一个大问题。食品、饮料和医药设备中更是如此，而且在工业溶液中，包括水和烃类燃油，广泛存在值得考虑的原生物生长问题。燃油系统的原生物蔓延会降低燃油系统的效率，有时会达到使机器彻底损坏的严重程度。
牛奶中原生物蔓延是广泛存在的另一个问题，由于蔓延使牛奶变质，每年造成几百万美元的损失。试图用传统的方法，如巴氏灭菌法来减轻这一问题已证明是完全不能达到满意结果的。
一般来说，如巴氏灭菌法之类的传统处理过程是在将牛奶从牛奶场或其他牛奶供应处收集来之后的一个中间环节上进行的，这就产生了挤奶和处理之间的一个迟后时间，而在这一期间内未处理的牛奶处于原生物蔓延的危险状态。牛奶的散装处理需要昂贵的费用，这包括基建投资和运转费用。
许多其他的液体、气体和固体也有同样的问题。
已经进行了许多用生物杀灭剂控制燃油和水中的原生物生长的尝试，但生物杀灭剂本身对燃料的性能可能产生不利的影响，而且生物杀灭剂不能解决死亡产物累积问题。另外，如日本专利申请62/180792中所揭示，水的化学处理中会产生问题，即化学物质使水的味道不好，以及如活性碳过滤器之类的过滤器本身构成原生物的温床。
已经知道用各种类型的磁化设备来处理水和燃油已是已知的，但它们不是用于抑制原生物，而且没有介绍说明这些设备能用于抑制原生物。这些已知的设备是用于调理燃油，以提高燃油的效率和从水或燃油中去除无机杂质。
美国专利4065386中揭示了一种用磁场抑制水中原生物和藻类的生长的尝试，其中需处理的水通过一设备，设备中产生的磁场横穿水的流动方向。那一设备包括一个由几个环形磁体对齐排列而成的磁体组，且磁体组的轴线垂直于水的流动方向而且提出用磁体围绕水管，那一设备预定与游泳池过滤器和亚氯酸盐一起使用。
那一设备似乎用于抑制藻类，但由于水需要某种化学处理，因此不是特别有效。而且那一专利介绍说那一设备处理水而不处理藻类，是为了使水变成对藻类不利。因此并没有提到那一设备可以用于抑制其他介质中的藻类或实际上也没有提到其他生物可以被抑制。
本申请人的欧洲专利说明书0268475揭示了一种使蒸馏物通过磁场来处理馏出物中的原生物的方法，也揭示了可以在其中处理馏出物的各种设备。该文中所揭示的方法和设备已成功地用于馏出物的处理。然而本申请人现在已发现，如果以特定的方式设置磁场、应用可选择强度的磁场和以及使介质在磁场中的滞留时间超过规定的最小值，就可以改进那一方法和设备的效能。而且，在做前面的申请时，本申请人认为那一设备是处理馏出物，而不是原生物。所以说，没有提到那一设备能用于抑制其他介质中的原生物。
因此，本发明的目的是提供一种用磁场抑制介质中的原生物的方法，这一方法费用相当低廉且有效。
本发明的另一目的是提供一种抑制介质中的原生物的设备，这一设备安装相当简单，保养容易，保养和运转费用低，比本申请人已知的设备更有效。
本申请人现在已发现原生物对用多个选择强度的磁场进行的抑制特别敏感，而且这基本上是原生物的赖以生存的介质无关。
根据本发明，提供一种抑制介质中的原生物的方法，它包括使介质迅速连续地承受多个场强可达4000高斯的磁场的作用至少1秒钟，至少一对相邻的磁场的强度不同且最好极性相反。
最好介质具有流体性质，而磁场可以由多个依次排列的磁体来构成，且使其中一磁体的N极面对相邻磁体的S极，介质在每对相邻的磁体之间连续流过，介质在相邻两个磁体之间流过时最好呈紊流状态。
在某些应用中，场强小于1200高斯较好，最好是在20至200高斯范围内。
介质承受磁场作用的时间在1至200秒范围内，在某些应用中，可以减少到5至150秒范围内，而且最好在10至100秒范围内。
最好介质在磁场中运动的距离至少约0.5米。
本发明也提供一种实现这一方法的装置，该装置包括一具有一入口和一出口的外壳;
多个设置在外壳中的、对准的片状磁体，每一磁体的最大场强可达4000高斯，磁体相互隔开设置，而且使一磁体的N极面对一相邻磁体的S极;和导流部件，用以引导进入外壳的流体绕流过磁体组中的每一磁体并从每对相邻的磁体之间流过。
在一实施例中，入口与一支撑管的中心孔相通，由各磁体构成的磁体组装在支撑管上，支撑管用基本上不磁化的材料制成。而且，导流部件设置成使介质绕流过一磁体的外缘并流过下一磁体和支撑管之间。该装置的磁体组最好有三块磁体。
导流部件可以包括位于磁体组之一端的磁体和支撑管之间的密封、中间磁体和外壳之间的密封以及位于磁体组另一端的磁体和支撑管之间的密封。
在另一最佳实施例中，至少一磁体有一通过其中心的中心孔;绕流过前一磁体的介质流过这一中心孔。最好每一磁体都有一通过其中心的中心孔，而且有一孔密封结构的各隔离件把相邻的磁体隔开并密封一磁体的中心孔。而且，隔离件可以有一管状密封圈，以与具有畅通的中心孔的磁体相配合，建立磁体和外壳之间的密封。该装置的磁体组也最好有三块磁体。
装置可以有多个磁体，每一磁体的场强小于1200高斯，最好在200至1200高斯范围内。
外壳最好用基本上不磁化的材料制成，从各磁体的一端至另一端的流动路线最好至少为0.5米。
装置也可以包括多个由对准的片状磁体构成的磁体组。
本申请人吃惊地发现，对于抑制原生物有一最大的有效场强，超过这一最大值的磁场对原生物的生长率反而有增强作用。最佳的场强随使用的生物种类而变化，但场强超过4000高斯没有好处。
本申请人也发现，进出磁块的相对表面之间的曲折通道可使原生物承受激烈的磁力打击，可以认为，磁场从各个角度攻击细胞，这样足以影响任何生物的细胞组成和生长过程，这样生物就被抑制。
应该理解，所指的是介质和磁场之间的相对运动，所以，本方法的要求也可以通过相对于介质使磁场运动来满足，而不是一定要介质运动。这可以通过使介质随输送机部件通过，而磁场作逆向运动来达到。另外，磁场产生部件绕介质旋转也将产生抑制作用，此时介质可以是运动的(例如用输送机)。
该方法和装置有这样的优点，即它们不一定要恰在使用介质之前对其进行处理。例如，许多关于燃油处理的上述专利说明书都提到处理是在燃油贮存系统和进入内燃机的进口之间进行。相反，本申请人的装置既可以用于这种方式，也用于与介质的标准再循环系统相分离的独立再循环系统。
为了最大的有利作用，装置可以置于几个地方，例如在贮存系统的入口，在贮存系统中和在贮存系流的出口。
通过装置的燃油燃烧时产生的烃类(未烧尽的燃油)和排气中的二氧化碳比未处理的燃油要少得多，用柴油进行的试验显示出烃类减少达80%，排气中一氧化碳的减少达38%。
本发明还有另外的优点，即使原生物基本消溶，因此有机体残体的尺度减小了，这样就不需要过滤器。许多现有技术的设备需要用附加的物理过滤器，一般为筛网或其他“筛子类”东西。日本专利申请62/180792也介绍了在设备的磁性部件上有粘稠物或藻类形成，然而本申请人的装置不需要用附加的过滤器却基本上避免了藻类集聚。实际上，在处理燃油中，装置使悬浮的固体物理破坏到这样的程度，以致有机残体可以自由地通过发动机的常规过滤元件，且很容易在内燃机中烧掉。
本申请人也已确定，含有原生物的介质的温度与控制的效力有关，且与种类有关。原生物在分裂时似乎最易受磁场的抑制作用的破坏。随着温度从环境温度升到一个种类的最佳温度下，这种作用产生得更快。因此在升高的温度上，但该装置和方法可能更有效。每一代细胞分裂得越快，它们对磁场作用的抑制作用就越脆弱。本技术领域内的熟练人员可以很容易地确定合适的温度。
在处理牛奶时，本方法和装置的优点表现在可以在牛奶的收集和处理的各个阶段上进行处理。建议在挤奶站的牛奶流动管路上装用本装置。以便挤奶后立刻进行初始处理，牛奶场的贮奶罐或容器可以用包括本申请人之装置的再循环泵系统。
一俟输送到牛奶收集罐，就可以进行进一步的处理。而且在收集罐内，通过本申请人的装置进行进一步的再循环将确保对原生物的抑制作用。
在泵出收集罐后和在散装厂加工过程中以及在装瓶或最终使用之前可进行进一步的处理。
就是说，每当牛奶换装时，都可以通过本装置进行换装，这样既经济又没有处理产生的付作用，以确保对原生物的抑制作用。
现通过举例的方式结合附图对本发明的实施例进行说明。


图1是沿图2中所示的线“A-A'”剖截的装置的一个实施例的剖视图;
图2是同一装置的示意俯视图;
图3是另一实施例的部分分解剖视图;
图4是又一实施例的局部剖视图;
图5是另一实施例的部分分解剖视图;
图6是组合设备的多层次剖视图;
图7是另一组合设备的示意图;
图8是典型磁体周围的磁力线和流过磁体的流体的流动路线示意图;
图9是沿着图1所示之实施例的流动路线的磁场强度曲线图。
图1和图2显示一种处理装置，它包括一用箭头1表示的横截面为圆形的外壳，外壳1包括盖22的沿盖22的下周缘而连接在盖22下的筒体24，在筒体24的上沿和盖22之间没置环形密封圈26，盖22和筒体24用铝(LM-6级)或基本上不能磁化的不锈钢制造。筒体也可以用透明的塑料制成，以便可对筒体24中的物料进行观察。
安装板2与外壳1连接，用于将外壳1固定于适当位置。盖22有通向中空支撑管6的入口3，支撑管6连接在盖22下面(通过粘接或合适的螺纹)且沿外壳1的纵轴延伸，支撑管6形成一使流体进入筒体24的通道10。支撑管6的末端具有多个小孔10b，使流体从通道10流入筒体24限定的腔室13。支撑管6的末端用螺栓9固定于筒体24，用这种方法，螺栓9将筒体24固定于盖22。
支撑管6用不能磁化的或只能轻微磁化的材料制成，已成功地用了不锈钢和塑料。当然，材料应选择为支撑管6不会被流过该装置的流体腐蚀。盖22上的出口4将腔室13与下游的管子(图中未画出)相通，以使流体离开该装置。
多个陶瓷材料制成的环形磁体5a、5b和5c在腔室13内围绕支撑管6互相叠装，形成一组磁体，每一磁体5a、5b和5c的轴线与外壳1和支撑管6的轴线重合，磁体5a、5b和5c之相邻处用隔离件8隔开，这就在每对相邻的磁体之间提供一流体流动通道。每个隔离件8包括靠在筒体24内壁上起密封作用的延伸部9，以在中间磁体56和筒体24之间形成流体不能通过的密封，空隙7处于密封状态。隔离件8用合适的乙酰塑料制成，支撑管6的外壁上靠近中间磁体56处具有凹槽20，以在中间磁体56和支撑管6之间提供流体流动通道。上磁体5a的内缘和下体5c的内缘紧靠在支撑管6上，但其外缘不延伸到筒体24的内壁。用这种方法，分别在上磁体5a和下磁体5c的外缘和筒体24的内壁之间形成流道。
流体通过入口3进入该装置且流进支撑管6内的通道10;然后流体通过小孔106流出支撑管6，流进腔室13;接着流体流经下磁体5c和筒体24的内壁之间、下磁体5c和中间磁体5b的相对表面之间以及中间磁体56的内缘和支撑6之间，流到中间磁体5b和上磁体5a的相对表面之间，再流经上磁体5a的外缘和筒体24的内壁之间，最后从出口4流出。流体流过的一个可能路线用箭头X-X'表示。
图3显示另一个实施例，其中外壳1包括连接在一起的盖1a和1b，可以用焊接或粘接将盖1a、1b连接在一起。每个盖1a、1b的横截面是圆形的，且其内部分21的直径大于其外部分23的直径，内部分21通过变直径的连接部分25与外部分23相连。当连接在一起时，盖1a和1b的内部分21形成放置磁体5a、5b和5c的腔室13，一外部分23用作入口3，另一个用作出口4。
磁体5a、5b和5c设置在该装置中形成一磁体组，每一磁体的轴线与外壳1的轴线重合。磁体5a、5b和5c用二个隔离件8a和8b互相隔开，隔离件8a、8b放置在每对磁体之间。每一隔离件8a和8b有通过多个支脚30与密封盘28连接的密封圈26，密封圈26和密封盘28的外径的一部分选择为密封住磁体5a、5b和5c的中心孔。下隔离件8b有从其密封圈26向外延伸且止于管状部分14a的凸缘部分14，管状部分14a的内径正好密封地放置中间磁体5b，选择管状部分14a的外径为与盖1a、1b密封相配。用这种方法，凸缘14和管状部分14a适合围住中间磁体5b，以在磁块5b和外壳1的内壁之间形成密封。
上隔离件8a的密封盘28设置成密封上磁体5a，而密封圈26密封中间磁体5b;下隔离件8b的密封盘28设置成密封下磁体5c，而密封圈26密封中间磁体5b。下隔离件8b的凸缘14和管状部分14a密封中间磁体5b以及中间磁体5b和外壳1之间。
流体通过入口3进入该装置，由于密封盘28阻止其流过下磁体5c的中心孔，所以流体在下磁体5c和外壳1的内壁之间流动，然后流体在下磁体5c和中间磁体5b的相对表面之间流动且流入中间磁体5b的中心孔，到达中间磁体5b和上磁体5a的相对表面之间;最后流体在上磁体5a和外壳1的内壁之间流过，从出口4流出。流体可能流过的路线用箭头X-X'和Y-Y'表示。
图4显示图1所示的装置的一种变型。在该例子中，入口3和出口4分别加长了，而且筒体24的自由边缘上具有侧向凸缘32，它由环箍34接合且夹持在盖22上。环箍34的内螺纹部分与盖22的外螺纹部分啮合，将筒体24夹持在盖22上。用这种方法，可以省去螺栓9。外壳1的筒体24用透明的聚碳酸酯塑料制成，但也可以用任何合适的材料制成。
图5显示图3所示的实施例的一种变型。在该实施例中，外壳1包括横截面都是圆形的上盖36和下盖38。而且，不象图3所示的装置那样，盖36和38不是相同的。上盖36有以其内缘凸出的锁紧凸缘16，下盖38的内缘上有环槽17，环槽17的形状适于放置凸缘16，以便上盖36和下盖38可以锁紧在一起。两个隔离件8c放置在每对相邻的磁体5a、5b和5c之间，隔离件8c与图3所示的隔离件8a相似，不同的是每个隔离件有延伸部8d，它们抵靠在下盖38的内壁上，从而密封中间磁体5b和下盖38的内壁之间的间隙。
流体通过入口3进入该装置，由于密封盘28阻止其流过下磁体5c的中心孔，所以流体在下磁体5c和下盖38之间流动，然后流经下磁体5c和中间磁体5b的相对表面之间，流经中间磁体5b的中心孔，流经中间磁体5b和上磁体5a的相对表面之间，最后流经上磁体5a的外缘和下盖38的内壁之间，最后从出口4流出。流体可能流过的路线用箭头X-X'和Y-Y'表示。
图6显示包括与盖44相连的贮液槽42的组合装置。盖44有一入口54和一出口56，用不可磁化的材料制成的芯子部件46连接在盖44下面。芯子部件46具有二对腔室48，有支撑杆50在每一腔室中，图中仅显示二个腔室48。每个支撑杆50的外形类似于图1所示的支撑管6，但是支撑杆50不是中空的，由三块磁体5组成的磁体组52套装在每一支撑杆50上。芯子部件46具有设置在各磁体组52之间的且与入口54相通的导管40，导管40通向贮液槽42中的腔室13。
芯子部件46中的每一腔室48的下端有入口3a和3b，将腔室48与贮液槽42中的腔室13相连;每一腔室48具有出口58，它在入口3a和3b的相对端，与盖44上的出口56相通。每一磁体组52中的各磁体5都套装在支撑杆50上，如图1中磁体装在支撑管6上的形式一样。排泄阀15设置在贮液槽42下面。
使用时，流体通过入口54进入该装置，且沿导管40向下流进贮液槽42的腔室13，然后流体流入每一腔室48的入口3a和3b，接着流体流经下磁体5c和腔室48的内壁之间，下磁体5c和中间磁体5b的相对表面之间以及中间磁体5b的内缘和支撑杆50之间，再流经中间磁体5b和上磁体5a的相对表面之间，上磁体5a的外缘和腔室48的内壁之间，最后从出口58流出，流到出口56。流体可能流过的路线用箭头X-X'和Y-Y'表示。
不进入任何一个腔室48的入口3a或3b的流体在腔室13内循环，受到每一磁体组52的磁场的作用。
显然，磁体组52可以用图3和5中所示的磁体组代替，而且，图1至5的实施例的各种组合可以用于图6所示的多排型式。
图7显示用于处理柴油的混合装置60。装置60包括具有二个内分隔壁64的外壳62，各壁64互相平行地延伸于外壳62的长度的大部分，分隔壁64限定三个基本上相同的腔室66，用类似于图1至5中所示的任一方法将磁体组(图中未画出)设置在每一腔室66中。装置60的上端具有入口68，下端有出口70，一适当的分配装置(图中未画出)设置在入口68下面，以将进入的燃油分配到各腔室66中。
有座板74的支架72固定于该装置60，用这种方法，这一装置可以以单独的方式设置在合适的平面上。
一般来说，对于处理机动车辆中的燃油，可以使用如图1和3所示的装置，该装置可以连接在车辆燃油管路上，一般体积为约360毫升，流动路线长度X至X'和Y至Y'在0.5至1.5米范围内，常用的流量为500至3000毫升/分，这样在该装置中的平均滞留时间在7至43秒之间。
浆液可能需要较长的流动路线，为2至5米的程度，因此在该装置内的滞留时间也较长。奶粉之类的粉状食品可能需要1至4米的流动路线和150秒以上的滞留时间。
流速太高，可能会使磁场作用“减弱”，这将需要流体连续通过多个装置才能得到满意的抑制作用。
也可以理解到，在一合适大小的容器中可以放置更多的磁体，以增加通过磁场的流道长度，这是由具体的菌种或其他功能需要所决定的。这种变化形式对于该技术领域中的熟练人员是很好理解的。
虽然这里涉及的是一种采用圆盘形磁体的圆筒形系统，但正方形或其他多边形也可以使用。任何种类的磁体都可以使用，但陶瓷材料的永久磁体较好，例如这些磁体可以是烧结的铁氧体磁体(铁氧体5)以及氧化铁、氧化钡和氧化锶混合物磁体，也可以用电磁铁。
图8是图1至5所示的三块磁体的剖视示意图，这些磁体被描述磁力线流型的线所包围，可以理解到这些磁力线的流型、形状和强度将随时间波动和变化。图8也显示了通过磁场的适当的流动路径之一例。可以理会到，当流体进入磁体之间的空隙时，它从流动路径上的一点到下一点经受不同极性的强烈磁场的作用，可以相信许多原生物的消溶在这些区域发生。也可以理会到，在这一区域流体的湍流度高，这也不利原生物。
图9显示用一个微粒作通过图1所示之装置的实验得到的最小和最大磁场强度曲线图。“负高斯”表示磁场的极性与微粒刚离开的磁场的极性相反，数据点表示在磁体的表面上和磁体周围以及装置的内壁或结构上所指的点一般加或减3毫米附近的典型磁场强度。
在流体绕流过磁体边缘之处，转折变化极大，因此当有机体通过这一设备时，在时刻不同的路径上可经受磁力线密度的极宽的变化，为了得到极大变化的转折和磁力线密度的宽阔变化，磁体以不同的极相对安装。
结果，介质中的任何原生物都经受很宽的磁场强度变化，以致有机体的生理和生化系统受到严重破坏，在特定情况下，有机体将毁灭。
本申请人认为原生物相对于磁场的方位是重要的，Kimball G.C.于1937年在Cornell大学的博士论文“磁场中酵母的生长”中，以及Feinendogen L.E.和Muhlensiepen H于1988年发表在《Encleavor，New Series》第12卷第2期上的“静磁场对活老鼠的细胞新陈代谢作用的影响”一文中对此作了研究，他们都倾向于支持这种看法。事实证明，在成一定角度的情况下，磁场的作用对细胞的代谢过程和结构更具破坏性。通过确保流动路线约0.5米长，同时保证磁体的磁场作用沿着流动路径有极大的变化和波动，就能确保足够大部分的原生物以较好的取向经受磁场的作用，从而达到很高的抑制程度。
例1对图1所示的装置的效能用受感染的柴油混合物作了试验。为了比较，让柴油混合物通过具有类似于磁体的挡板但没有磁体的装置。制造了二个相同的试验装置，第一个包含与图1所示的装置相同的装置，只是其中的圆盘没有磁化，而第二个包含具有完全化的圆盘的装置。
每一装置包括放置在不锈钢外壳内的由三块Superritetm SM-2磁体组成的一个磁体组，这些磁体由BaO·6Fe2O3和SrO·6Fe2O3构成，有3700-4000高斯的规定剩余磁通密度。每一装置的容积为360毫升。在试验时，每一装置浸在保持30℃恒温的水池中。每一装置连接于一储液容器，以便液体能作从容器至装置再回到容器的循环。每一容器中设置一台潜液泵(Tecumseh“Little Gcaat”型1-7-PW)，用以将液体通过装置循环，泵每分钟将1400毫升柴油混合物输送过每一装置，每一装置都接有流量表。
用于试验的柴油混合物通过用据称没有生物杀灭剂的柴油和由本申请人提供的严重污染的油/水混合物以约3%的体积比配制而成。污染的油包含Hormocrnis resinae、Paedilomyces variotii、青霉属(Penicillium spp)和Pscudomonas acruginosa。在使用之前对油水混合物中的水成分的微生物污染程度作了检查。使用前，油混合物放在室温中保存了7天，并不时地搅拌，以确保微生物分布均匀，进行了有规律的菌落计数。
每次试验开始时，将10至15升无微生物的经滤过的柴油倒入每一容器且通过装置循环持续60分钟，然后用油泵排出废弃，接着再将5至10升无微生物的经滤过的柴油倒入每一容器且用泵通过装置排出去废弃。这样做是为了确保在将试验油装入装置之前消除装置内的油脂和其他污染物。
然后将20升制备好的试验油混合物加入每一容器，启动泵且将水池温度升高到30℃，监控试验油的温度，使其在启起后60分钟内升高到30℃。
装置从上午7点连续运转至下午17点，起动和停止用自动定时器控制。这些定时器也关掉水池，以便容器中油的温度在晚上从30℃降到环境温度(15至20℃)。这样做是为了模拟汽车的停止/启动状况，且允许油像平常一样反复加热和冷却以及水的同时冷凝。
流量计一天至少检测二次，以确保恒定的动转条件。装置中液体的温度和水池的温度也都监控。
从两套装置中以预定的次抽取了油试样，如表1和2所示，试样从回油管路无菌地采集并放入干的、无菌的瓶中。其中100毫升用于作微生物试验，50毫升用于作物理-化学试验，另外，每天结束时还从每个装置的腔室13底部取样，这样做是为了检测分离的水的存在。
对上述的试样也做菌落统计和水测定，使用以后油试样的所有残余物都废弃，而不返回到装置中。从部件中排出作为试样的油不补充，这样在试验时，容器中的油量逐渐减少。
微生物试验真菌和酵母取二份油(每份50毫升)用无菌0.45微米的薄膜过滤器(微孔型HAWG，47毫米)进行了无菌地真空过滤，然后将过滤膜放在无菌塑料培氏(Petri)培养皿中，并在其上浇上无菌液态麦芽汁培养基，允许培养基凝结并将培养皿放在25℃的温度下培养至少5天，然后计数菌落，结果记为每升过滤油的菌落形成单位(cfu)。用于该试验的这种方法，真菌的最大可计数程度为1000cfu/升。
用显微镜确定了菌和酵母的种类。
细菌方法基本上与对酵母使用的方法相同，不同的是用无菌0.22微米过滤器以及介质是营养培养基，在25℃的温度下培养2天。
物理-化学试验混浊度用刚取的试样在Hach浊度计(Ratio/XR型)上直接测定了油的混浊度，结果记作NTU(浊度计测定的浊度单位)。
光学透明度油试样的可见范围的光学透明度(吸收率)用Varian分度光度计(DMS100型)以450、500、550纳米波长范围用1厘米栅格对照空气进行了测量，这样做是为了作为检测油混浊度的进一步手段，而且记录为规定波长的光吸收率单位。
混浊度和光学透明度测定都是作为检测油中悬浮固态物的程度变化的手段，尤其是与微生物生长相关的变化。但既没有一种方法能检测极少量的生长，也没有一种方法能辨分细菌生长和由其他作用所引起的“混浊”或油雾化(例如悬浮在油中的水滴)之间的差别，但可以作为微生物试验的一种快速的、没有破坏性的辅助手段。
酸值油试样用0.02M的氢氧化钾(在异丙醇中)进行滴定，用酚酞示剂确定油的酸值，记录为毫克氢氧化钾/克油。油的酸性的增高，以及因而酸值的增高往往是由油中的微生物的活动增强造成的。
水分油中的水分用标准的Karl-Fischer方法作了测定，记为水在油中的ppm(微克水/克油)。过滤器排出的试样用Karl-Fischer方法和直接观察分离的水的方法进行检测。
结果微生物的所有微生物的计数列在表1和2中。应该记住，最大可计数程度是1000cfu/升，所以，“1000cfu”事实上是相当高的。
真菌和酵母可以看出，对H.resinae和P varioll，在使用磁场的装置中菌落形成单位下降更快，当然在没有磁体的装置中也下降了。本申请人认为非磁化装置中的扰动也使其中的真菌减少了。
在未磁化的装置中青霉属的数量仍然是高的，但在磁化的装置中下降了。尽管还有局部的高峰值，但这可能是由预先残留在管路中的、松落下来的且通过系统循环的菌落引起的。
细菌在二个装置中细菌的数量都大为下降了，这可能是由于装置中的扰动以及细菌在装置内的死角处形成了固定的菌落因而没有通过取样点。
表1 未磁化的装置
混浊度每一试验装置的混浊度结果是相近的，不同的是，有磁化装置的试验装置没有偶然的混浊度剧增，而有未磁化装置的有剧增现象。
光学透明度每一试验装置的光学透明度结果相近。
酸值每一试验装置的酸值结果是相近的，只是有磁化装置的结果较低。
水分每一试验装置的水分结果是相近的，不过有磁化装置的倾向于有较低的、更稳定的数值。
总的来看，这些结果表明，有磁体的装置有一个很强的抑制作用。
例2以实验室试验的规模对这种装置在处理原奶方面的效能进行了试验。
这一试验是通过同时用两个同样的试验系统对同样污染的牛奶进行试验来完成的，一个系统是“活性的”(磁化的)，另一个是“非活性的”，而且对循环牛奶的微生物状况进行监测。
制造了二个同样的试验系统，系统1使用有完全磁化的盘的装置，而系统2使用有未磁化的盘的装置，它们的结构是相同。这是为了确保牛奶在二个试验和控制系统中有同样的流态和滞留时间。
系统1基本上与例1中的试验装置2相同，系统2基本上与例1中的试验装置1相同，唯一不同的是潜液泵的流量为约1400毫升/分。
原奶直接从附近奶牛场的牛奶管路获得且在配制前取样，然后用原奶配制成高度污染的牛奶(1000菌落/毫升)。每一试验装置中加入20升污染的试验牛奶，接着在上午9点起动泵，每一装置持续运转至下午3点，处理6个小时，试验了一天。
在前5小时中每隔半小时从二个系统中抽取牛奶试样(10毫升)，在试验结束时抽取最后的试样，试样从二个系统中在装置之前和之后无菌地抽取并收集在干的、无菌的瓶中。
细菌计数列于表4表 4牛奶试验系统1磁化的细菌 系统2未磁化的细菌细菌 细菌试样 菌落形成 菌落形成时间 单位/毫升 单位/毫升散装牛奶 106 1069.00 1000 10009.30 1000 100010.00 1000 100010.30 1000 100011.00 1000 100012.00 1000 100012.30 1000 10001.00 1000 1000
1.30 1000 10002.00 1000 10003.00 78 1000从表4可以看出，细菌菌落在6小时以后从1000菌落/毫升降至78菌落/毫升，对于前5小时来说，污染仍是高的，但可以认为系统1中污染度正在下降。应该注意到，超过1000cfu/毫升的污染程度是不能确定的。因此，污染程度为1000cfu/毫升可能表示污染程度大大高于1000cfu/毫升，而且表中这一列中的这一数值也可能表示大大高于另一列的1000cfu/毫升所代表的数值。
应该注意到，这一试验是模拟了预料牛奶厂中不会遇到的极端情况。
微生物测定结果表明，6小时后磁化装置中的牛奶中的细菌计数比控制装置(未磁化的系统)中的低得多，在控制装置中牛奶仍然污染严重。
对于污染严重的牛奶，延长其在装置中的滞留时间可以得到较快的控制率。
例3然后用实际上与例2中所描述的相同的试验处理了乳清，结果列于表5。
表 5乳清试验试样 未磁化的 磁化的时间 菌落形成 菌落形成单位/毫升 单位/毫升前 后 前 后散装 78 73
10.00 92 112 57 1210.30 102 96 49 2611.00 90 135 40 2211.30 165 138 16 1312.00 60 70 29 912.30 80 134 35 161.00 55 56 41 301.30 140 102 35 172.00 94 88 39 232.30 114 78 23 173.00 60 57 25 183.30 68 60 31 224.00 44 55 18 11结果再次表明，通过磁化的装置后液体中的细菌数量明显减少。
在油和牛奶试验中使用的流量均为1400毫升/分。流量可以根据装置的尺寸围绕这些数字在很宽的范围内变化，但必须进行充分的控制，以使磁场的作用有机会破坏原生物的结构和代谢过程。可以认为，如果流速太慢，可能会使至少某一种类的原生物在通过装置时在其每一部分内自身取得有利的方向，致使磁场对它的破坏作用减低。而流速太高，可能会使原生物在磁场作用能够产生抑制细胞的巨大破坏力之前就通过了抑制最有利的方位。
在前面的叙述中，已经涉及具有已知同等物的本发明的特定部件或整体，然而这种同等物在本文中的结合应用，就好象分别说明的一样。
虽然通过举例的方式叙述了本发明，而且只涉及几个可能的实施例，但应该理解，这些实施例仅是举例而已，并不限制本发明。不脱离本发明的范围或精神，可以对其作出多种变型和改进。
权利要求
1.一种抑制介质中原生物的方法，它包括使介质承受多个磁场的作用，其特征在于，场强可达4000高斯，介质迅速连续地承受磁场作用至少1秒，至少一对相邻的磁场的场强不同或极性相反。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，磁场由多个依次放置的磁体产生，一磁体的N极面对相邻磁体的S极;介质在每对相邻的磁体之间连续通过。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，介质在相邻两磁体之间通过时呈紊流状态。
4.如权利要求1至3中之任一个所述的方法，其特征在于，场强可达1200高斯，而且最好是在20至200高斯范围内。
5.如权利要求1至3中之任一个所述的方法，其特征在于，介质承受磁场作用的时间在1至200秒范围内，更好是在5至150秒范围内，最好是在10至100秒范围内。
6.如权利要求1至3中之任一个所述的方法，其特征在于，介质在磁场中的运动距离至少为0.5米。
7.如权利要求1至3中之任一个所述的方法，其特征在于，介质是牛奶、乳清或流体化的奶粉。
8.一种用于实施如权利要求1至3中之任一个所述的方法的装置，它包括一具有一入口(3、54、68)和一出口(4、56、70)的外壳;多个设置在外壳中的、构成磁体组的、对准的片状磁体，其特征在于，每一磁体的最大场强可达4000高斯，磁体互相隔开，使一磁体的N极面对相邻磁块的S极;而且，该装置有导流部件(8、8a、8b、8d、8e、14、14a、28)，以引导进入外壳的流体围绕构成磁体组的每一磁体(5a、5b、5c)流动并且从在每对相邻磁体(5a、5b、5c)之间流过。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一磁体(5b)有一通过其中心的中心孔，绕流过前一磁体(5c)的介质，通过这一中心孔。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，每一磁体(5a、5b、5c)有一通过其中心的中心孔，而且具有一中心孔密封圈(28)的隔离件(8a、8b、8e)用于隔离相邻的磁体且密封相邻磁体之一的中心孔。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，隔离件(8b)具有一管状密封环(14a)，用以与具有一畅通的中心孔的磁体(5b)的外周相配合，从而在磁体(5b)和外壳之间形成密封。
12.如权利要求8至11中之任一个所述的装置，其特征在于，每一磁体的场强低于1200高斯，最好在200至1200高斯范围内。
13.如权利要求8至11中之任一个所述的装置，其特征在于，外壳用基本上不磁化的材料制成。
14.如权利要求8至11中之任一个所述的装置，其特征在于，从磁体的一端至另一端的流动路线至少为0.5米。
全文摘要
本发明提供一种抑制介质中的原生物的方法，让介质连续地承受场强可达4000高斯的多个磁场的作用至少1秒钟，多个磁场中相邻磁场的极性相反，牛奶、奶制品和燃油是适用于该方法的介质的一些实例，本发明也提供一种实施该方法的装置。
文档编号C12N13/00GK1052611SQ90110068
公开日1991年7月3日 申请日期1990年12月19日 优先权日1989年12月19日
发明者林赛·沃伦·福里斯特 申请人:福里斯特科学研究有限公司