一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于食品安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種食品加工業(yè)的滅菌裝置，具體是一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，該裝置適用于液體食品、飲料的滅菌等方面。
【背景技術(shù)】
[0002]利用脈沖電場(chǎng)技術(shù)對(duì)液態(tài)食品、飲料進(jìn)行滅菌保鮮以其耗能低，滅菌效果好且能很好的保留原有風(fēng)味等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來的研宄熱點(diǎn)，被認(rèn)為是最具潛力的非熱加工技術(shù)之一。脈沖放電形成的電流對(duì)物料進(jìn)行滅菌，還伴有脈沖電場(chǎng)的作用。脈沖放電的滅菌機(jī)制也是現(xiàn)今比較受認(rèn)可的脈沖電穿孔機(jī)理，脈沖電場(chǎng)形成的電流能在瞬間擊穿細(xì)胞壁，使細(xì)胞膜電位混亂，造成細(xì)胞新陳代謝紊亂，細(xì)胞破裂。
[0003]現(xiàn)有的脈沖電場(chǎng)滅菌裝置分為兩種，靜態(tài)和流動(dòng)態(tài)。靜態(tài)脈沖電場(chǎng)滅菌裝置一般是將待滅菌的物料直接放于靜態(tài)處理器中，再放于上、下極板之間并施加相應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)、頻率和脈寬的電壓進(jìn)行滅菌，該方法能達(dá)到良好的滅菌效果，但處理量有限。動(dòng)態(tài)的脈沖電場(chǎng)滅菌裝置使用蠕動(dòng)泵將物料流動(dòng)起來，增大了其處理量但滅菌效果并不理想，限制了其產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)具有良好滅菌效果，又能在處理量上有所增加的用于產(chǎn)業(yè)化的滅菌裝置十分必要。
[0004]本實(shí)用新型提出一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，在尖端電極和下尖端極板間設(shè)計(jì)了滅菌處理室，再通過蠕動(dòng)泵推動(dòng)物料進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)行滅菌，該結(jié)構(gòu)克服了物料處理量不足的問題，并通過脈沖放電作用讓液態(tài)物料得到了很好的滅菌作用，解決了滅菌效果不理想的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，使液態(tài)食品、飲料等物料在通過脈沖電場(chǎng)時(shí)受到高電壓的作用，增強(qiáng)滅菌效果，提高滅菌效率的同時(shí)減少液態(tài)食品、飲料的升溫，保持原有風(fēng)味。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]本實(shí)用新型主要包括滅菌處理室、固定在電極支架的電極、儲(chǔ)物槽、嵌于儲(chǔ)物槽底面的下尖端極板，其中滅菌處理室為兩端開放的圓柱體，在滅菌處理室側(cè)面上方開有多個(gè)出料孔；所述的滅菌處理室固定置于下尖端極板上，電極設(shè)于滅菌處理室的正上方；所述的電極尖端朝向下尖端極板；進(jìn)料導(dǎo)管的一端與滅菌處理室的側(cè)面下方連通，另一端置于儲(chǔ)物槽外；所述的儲(chǔ)物槽側(cè)面設(shè)有出料口 ；所述的電極與高壓脈沖電源連接，下尖端極板接地，形成脈沖電場(chǎng)；電極在加上高壓脈沖時(shí)會(huì)以其尖端為中心呈圓錐形向四周放電，在碰到接地的下尖端極板時(shí)即形成了穩(wěn)定的通路，兩者之間的空心圓柱區(qū)域即為有效處理區(qū)域。
[0008]所述的滅菌處理室容積、電極的形狀及其尖端端點(diǎn)距離出料孔最底端的距離、液體物料進(jìn)出的速度、所加高壓脈沖強(qiáng)度等參數(shù)均為可調(diào)的，可根據(jù)滅菌效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0009]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置采用電流伴有脈沖電場(chǎng)進(jìn)行殺菌，本身屬于非熱滅菌技術(shù)范疇，且具有殺菌效果快、效率高的優(yōu)點(diǎn)，且在殺菌過程中通過蠕動(dòng)泵將物料流動(dòng)起來，使得處理量大大增加，并能有效保持物料的風(fēng)味，同時(shí)，尖端脈沖電場(chǎng)具有耗能低的特點(diǎn)，裝置整體零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊合理，使用步驟簡(jiǎn)單、可靠，能大大減小殺菌成本。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的正視圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型的左視圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0014]其中I為電極支架，2為出料孔，3為滅菌處理室，4為儲(chǔ)物槽，5為出料導(dǎo)管，6為下尖端極板，7為進(jìn)料導(dǎo)管，8為尖端電極，9為高壓脈沖電源。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型主要包括滅菌處理室(3)、固定在電極支架(I)的電極(8)、儲(chǔ)物槽(4)、嵌于儲(chǔ)物槽(4)底面的下尖端極板(6)，其中滅菌處理室(3)為兩端開放的圓柱體，在滅菌處理室(3)側(cè)面上方開有多個(gè)出料孔(2);所述的滅菌處理室(3)固定置于下尖端極板(6)上，電極(8)設(shè)于滅菌處理室(3)的正上方；所述的電極(8)尖端朝向下尖端極板(6);進(jìn)料導(dǎo)管(7)的一端與滅菌處理室(3)的側(cè)面下方連通，另一端置于儲(chǔ)物槽(4)外；所述的儲(chǔ)物槽(4)側(cè)面設(shè)有出料口 ；所述的電極(8)與高壓脈沖電源(9)連接，下尖端極板(6)接地，形成脈沖電場(chǎng)；電極(8)在加上高壓脈沖時(shí)會(huì)以其尖端為中心呈圓錐形向四周放電，在碰到接地的下尖端極板(6)時(shí)即形成了穩(wěn)定的通路，兩者之間的空心圓柱區(qū)域即為有效處理區(qū)域。
[0017]工作過程:
[0018]步驟1:給裝置接上高壓脈沖電源(9)，并加上高壓，產(chǎn)生脈沖電場(chǎng)。
[0019]步驟2:調(diào)節(jié)婦動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速，讓待滅菌的液態(tài)物料以lL/min的速度通過進(jìn)料導(dǎo)管(7)進(jìn)入滅菌處理室(3);同時(shí)設(shè)置高壓電源參數(shù)，使得電極(8)與接地的下尖端極板
(6)間產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為20kv/cm，頻率為30K赫茲，脈寬為15微秒的脈沖電場(chǎng)，滅菌效果可達(dá)到99.99%ο
[0020]步驟3:滅菌后的液態(tài)物料通過滅菌處理室(3)的出料孔(2)流出至儲(chǔ)物槽(4)，并通過出料導(dǎo)管(5)流出，以此實(shí)現(xiàn)滅菌裝置的流動(dòng)化，也為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。
[0021]由滅菌效果以及處理量上可以看出，一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置在非熱滅菌裝置產(chǎn)業(yè)化方面擁有很大的潛力。
[0022]上述實(shí)施例并非是對(duì)于本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型并非僅限于上述實(shí)施例，只要符合本實(shí)用新型要求，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，其特征在于包括滅菌處理室、固定在電極支架的電極、儲(chǔ)物槽、嵌于儲(chǔ)物槽內(nèi)底面的下尖端極板，其中滅菌處理室為兩端開放的圓柱體，在滅菌處理室側(cè)面上方開有多個(gè)出料孔；所述的滅菌處理室固定置于下尖端極板上，電極設(shè)于滅菌處理室的正上方；所述的電極尖端朝向下尖端極板；進(jìn)料導(dǎo)管的一端與滅菌處理室的側(cè)面下方連通，另一端置于儲(chǔ)物槽外；所述的儲(chǔ)物槽側(cè)面設(shè)有出料口。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，其特征在于所述的電極與高壓脈沖電源連接，下尖端極板接地，形成脈沖電場(chǎng)；電極在加上高壓脈沖時(shí)會(huì)以其尖端為中心呈圓錐形向四周放電，在碰到接地的下尖端極板時(shí)即形成了穩(wěn)定的通路，兩者之間的空心圓柱區(qū)域即為有效處理區(qū)域。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置，其特征在于所述的滅菌處理室容積、電極的形狀及其尖端端點(diǎn)距離出料孔最底端的距離、液體物料進(jìn)出的速度、所加高壓脈沖強(qiáng)度等參數(shù)均為可調(diào)的，可根據(jù)滅菌效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于脈沖放電的液態(tài)物料滅菌裝置。該裝置包括滅菌處理室、固定在電極支架的電極、儲(chǔ)物槽、嵌于儲(chǔ)物槽底面的下尖端極板，在滅菌處理室側(cè)面上方開有多個(gè)出料孔；所述的滅菌處理室固定置于下尖端極板上，電極設(shè)于滅菌處理室的正上方；所述的電極尖端朝向下尖端極板。本實(shí)用新型裝置采用脈沖放電形成的電流對(duì)物料進(jìn)行滅菌，還伴有脈沖電場(chǎng)的作用，本身屬于非熱滅菌技術(shù)范疇，且具有殺菌效果快、效率高的優(yōu)點(diǎn)，且在殺菌過程中通過蠕動(dòng)泵將物料流動(dòng)起來，使得處理量大大增加，并能有效保持物料的風(fēng)味，同時(shí)，尖端脈沖電場(chǎng)具有耗能低的特點(diǎn)，裝置整體零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊合理，使用步驟簡(jiǎn)單、可靠，能大大減小殺菌成本。
【IPC分類】A23L3/32
【公開號(hào)】CN204635012
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520208279
【發(fā)明人】楊勇, 劉露, 謝靚, 袁夏冰, 陳艷華, 侯立群
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月8日