当前,由于脉冲电场（PEF）杀菌对微生物细胞膜电穿孔及微生物对PEF杀灭抗性机理尚不明晰,极大限制了其在食品杀菌工业中的应用。本研究分别以大豆卵磷脂（Soya PC）、二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）和二油酸酰磷脂酰胆碱（DOPC）等构建包裹荧光探针的脂质体作为细胞膜模拟体系,研究了PEF作用下不同粒径、磷脂构成和电场参数等对脂质体脂膜电通透性（电穿孔）的影响;同时也研究了在不同相变温度和临界相变温度下,脂膜结构和流动性变化对其电通透性影响内在机理。最后,初步探索了大肠杆菌和李斯特菌细胞膜磷脂脂肪酸组成与其对PEF杀灭抗性内在联系。具体结论如下:1.不同物理场处理对磷脂分散体系影响的比较研究借助于粒径分析等技术,对比分析了PEF、超声波和微射流这三种物理场对磷脂水溶液分散体系颗粒性质及稳定性的影响。结果发现,相比于超声波和微射流,作为一种相对柔和的处理手段,PEF能有效减小磷脂水溶液分散体系的粒径,同时也证实了利用磷脂构建具有双分子层结构的脂质体作为细胞膜模拟体系,研究其在PEF作用下脂膜电通透性是完全可行的。2.PEF对细胞膜模拟体系Soya PC脂质体电通透性的影响借助脂质体细胞膜模拟及荧光分析等技术,利用不同粒径Soya PC脂质体研究了脂质体粒径对其脂膜电通透性的影响。结果发现,脂质体脂膜电通透性由脂质体粒径大小决定,且其电通透性随着粒径的增大而增强。通过本研究证明了细胞膜是PEF杀菌过程中的主要作用位点;另外,首次通过实验证实了细胞的大小会直接影响其在PEF作用下细胞膜的电穿孔效应。3.热协同PEF处理对脂质体脂膜电通透性的影响以脂膜相变温度不同的Soya PC和DPPC脂质体为研究对象,研究了温度协同PEF作用下脂膜流动性变化对其电通透性的影响。结果发现,脂膜电通透性与其流动性密切相关,且脂膜的流动性越大,其电通透性越大。另外,DPPC脂质体在临界相变温度点时脂膜的电通透性显著增加,证明脂膜磷脂分子的脂肪酸链构象变化会引起脂膜磷脂双分子层结构发生改变,增加脂膜的流动性,从而增加PEF作用下脂膜的电通透性。通过本研究,阐释了非致死温度协同PEF对其杀菌的增效作用机理为:当协同温度达到某特定温度时,细胞膜的流动性增加而使其易穿孔,从而增强了PEF杀菌效果。4.PEF作用下脂膜不同成分构成对其电通透性的影响以不同脂膜组成脂质体细胞膜模拟为研究对象,基于拉曼光谱等分析技术,研究了脂质体脂膜不同成分组成对其电通透性的影响。结果发现:脂膜成分构成对其电通透性影响显著。与DPPC相比,DOPC脂质体表现出更强的电通透性。DPPC/DOPC脂质体中,随着DPPC的比例增加,DPPC/DOPC脂质体电通透性显著降低。胆固醇/Soya PC脂质体中,随着胆固醇比例增加,脂膜电通透性逐渐减小。拉曼光谱分析证明不同脂膜成分构成导致其流动性,膜厚度及膜内分子构象不同从而导致脂膜表现不同的电通透性。通过本试验证明了PEF在食品杀菌应用中微生物对其表现出不同抗性的原因为:不同环境诱导改变微生物细胞膜组成,导致其细胞膜流动性和膜内分子构象不同,影响细胞膜在PEF作用下电穿孔,从而对PEF杀菌效果产生直接影响。5.大肠杆菌（G^-）细胞膜组成与其对PEF抗性研究借助DPH荧光探针对细胞膜流动性及气质联用（GC-MS）对细胞膜磷脂脂肪酸分析等技术,探索了培养温度对大肠杆菌细胞膜磷脂组成修饰对PEF致死抗性影响机理。结果发现,不同培养温度导致稳定期大肠杆菌细胞膜磷脂组成变化与其对PEF致死抗性直接相关。大肠杆菌对PEF抗性由细胞膜中不饱和脂肪酸含量决定,随着不饱和脂肪酸含量逐渐增加,其对PEF抗性逐渐减小。DPH荧光探针对细胞膜流动性测定证明:不同培养温度诱导改变大肠杆菌细胞膜磷脂脂肪酸饱和度,导致细胞膜流动性变化,从而使PEF对其表现不同的杀灭效果。通过本试验证明微生物细胞膜磷脂组成为影响PEF杀菌效果关键因素。对微生物对PEF杀灭抗性的研究具有开创性及指导性意义。6.李斯特菌（G⁺）细胞膜组成与其对PEF抗性研究对比研究了培养温度诱导李斯特菌细胞膜磷脂组成变化与其对PEF致死抗性的内在联系。研究结果与大肠杆菌对PEF致死抗性研究结果基本一致。稳定期李斯特菌对PEF表现出不同的抗性与其细胞膜磷脂组成变化直接相关。不同于大肠杆菌通过调节不饱和脂肪酸含量;李斯特菌通过调节细胞膜中支链脂肪酸含量,其中主要是anteiso-C_15:0含量。本研究借助不同磷脂构成的脂质体对细胞膜的模拟,为PEF对细胞膜电穿孔研究提供了新的视角和独特的手段。证明了微生物细胞大小,细胞膜流动性及细胞膜磷脂组成与PEF杀菌效果直接相关。另外,证明了PEF对微生物杀灭抗性与生长环境诱导细胞膜成分改变有直接联系,对PEF对微生物杀灭抗性的研究具有开创性及指导性意义,为PEF实际应用中实现低温广谱高效灭菌效果具有推动作用。