一種高濃度臭氧水制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高濃度臭氧水制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前用于保鮮技術(shù)包括低溫保鮮，化學(xué)保鮮，生物保鮮、氣調(diào)保鮮、超高壓保鮮、臭 氧保鮮、輻照保鮮及其它保鮮技術(shù)等，在眾多保鮮方法中，低溫保鮮因其對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)影響 最小而一直是水產(chǎn)品保鮮的首選。影響冰溫保鮮效果的因素主要有致死方式、初始菌落總 數(shù)、包裝形式、貯藏溫度，制冷設(shè)備等。其中初始菌落總數(shù)是影響保鮮效果的重要因素之一， 細(xì)菌污染程度較高時(shí)，即使在冰溫條件下魚體物質(zhì)也會(huì)被微生物快速分解，從而導(dǎo)致腐敗 變質(zhì)加速，后期保鮮效果降低，因此需對(duì)其進(jìn)行減菌化處理，降低初始細(xì)菌總數(shù)，以保證后 期保鮮效果，有效延長產(chǎn)品保鮮期。目前研究的減菌化方法主要有化學(xué)方法，包括有機(jī)酸溶 液、二氧化氯、H2O2、殼聚糖、固體二氧化氯、NaCIO、臭氧水等；物理方法，包括熱水淋洗、蒸汽 噴淋、低劑量輻照、紫外線照射等。高濃度的臭氧水殺菌速度是氯的600-3000倍，甚至在數(shù) 秒內(nèi)可以殺死細(xì)菌。因而高濃度臭氧水作為一種無殘留的強(qiáng)氧化劑和殺菌消毒劑，在食品 工業(yè)具有極其重要的意義。目前涉及水產(chǎn)品臭氧減菌化處理專利主要有：專利一種大黃魚 的復(fù)合保鮮方法（申請(qǐng)?zhí)?01410187384. 2)介紹的以臭氧發(fā)生機(jī)制備0. 5-5. Omg/L臭氧水 處理大黃魚1-8分鐘，再浸泡于已充分溶解無菌水的茶多酚和Nisin溶液20-40分鐘，取出 在殼聚糖溶液中浸泡30秒，瀝干成膜后進(jìn)行氣調(diào)包裝，0-4°C冷藏。專利一種金槍魚漁船 保鮮方法（CN103315039B)介紹了將宰殺完后的金槍魚投入0-4°C濃度為1. 0-1. 5mg/L的 臭氧水中進(jìn)行殺菌。專利一種冷鮮魚頭的保鮮方法（CN102217668B)采用電解的方法產(chǎn)生 I. 5-2. Omg/L臭氧水對(duì)魚頭進(jìn)行減菌化處理。這三個(gè)專利只介紹采用臭氧水對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行 減菌化處理，而對(duì)如何采用低成本制取高濃度臭氧水，瞬時(shí)殺菌，提高生產(chǎn)效率也是一項(xiàng)急 需解決的問題。
[0003] 從現(xiàn)有的技術(shù)文獻(xiàn)來看，專利高濃度臭氧水的制造方法及高濃度臭氧水的制造裝 置（CN102946982A)介紹了一種生產(chǎn)高濃度的臭氧水生成裝置，通過高壓濃縮臭氧氣體供 給系統(tǒng)與臭氧氣體溶解部相連通連接，高壓濃縮臭氧氣體供給系統(tǒng)包括臭氧氣體產(chǎn)生部、 濃縮部、加壓部、冷卻機(jī)構(gòu)等。專利制備高濃度臭氧水的方法及裝置（CN101829010A)涉及 一種制備高濃度臭氧水的方法及該工藝配套使用的高濃度臭氧水的裝置是由臭氧發(fā)生器、 水栗、水箱、氣栗以及連接管路組成。專利臭氧水生成裝置、用于臭氧水生成裝置的氣液混 合結(jié)構(gòu)、臭氧水生成方法以及臭氧水（CN101123872B)提供了能夠簡單高效地生成高溶解 度、高濃度臭氧水生成裝置。這三個(gè)專利只關(guān)注了制備高濃度臭氧水的設(shè)備，而忽視了臭氧 水的穩(wěn)定性保持。
[0004] 臭氧在水中的溶解包含了吸收、擴(kuò)散和臭氧不可逆分解三個(gè)過程。臭氧在水中的 溶解效率受多項(xiàng)因素的影響，如氣液體積比、水流速、氣液混合方式、臭氧氣體濃度、系統(tǒng)運(yùn) 行壓力、溫度、化學(xué)成分等。臭氧在水中的穩(wěn)定性包含了脫吸及臭氧在水中的自分解，臭氧 在空氣中分解較慢，但溶于水中時(shí)會(huì)加快分解，其分解受初始濃度、比表面積、室溫、pH值、 水中金屬離子、水質(zhì)等的影響。而目前關(guān)于如何保持高濃度臭氧水穩(wěn)定性的專利只有一種 大幅提高臭氧在水中的溶解度和穩(wěn)定性的方法（CN101380552A)主要介紹了在去離子水里 面加入含氧有機(jī)化合物，再通入臭氧，能使臭氧在水中的溶解度和穩(wěn)定性顯著提高。此專利 沒有從影響臭氧水穩(wěn)定性的影響因素去控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種高濃度臭氧水制備裝置，此方法產(chǎn)生 的高濃度的臭氧水的穩(wěn)定性好，對(duì)食品減菌化處理效果明顯，延長了產(chǎn)品的貨架期。
[0006] -種高濃度臭氧水制備裝置，包括空氣壓縮機(jī)、冷干裝置、空氣過濾器、制氧機(jī)、臭 氧發(fā)生管，其特征在于，空氣壓縮機(jī)與冷干裝置通過氣管連接，冷干裝置與空氣過濾器通過 氣管連接，空氣過濾器與制氧機(jī)通過氣管連接，制氧機(jī)與臭氧發(fā)生管通過氣管連接，臭氧發(fā) 生管與氣液混合栗通過氣管連接，所述制氧機(jī)設(shè)有排出氣管；
[0007] 所述氣液混合栗設(shè)有進(jìn)水管和出水管；
[0008] 所述進(jìn)水管和出水管分別與臭氧水收集裝置連接，臭氧水收集裝置上設(shè)有二氧化 氯溶液進(jìn)口、自來水進(jìn)口、臭氧水出口；
[0009] 所述臭氧水收集裝置是可收縮裝置。
[0010] 所述臭氧水收集裝置中與臭氧水直接接觸的腔體是采用抗氧化防腐蝕丙綸布滌 綸布制成的部件。
[0011] 所述制氧機(jī)臭氧發(fā)生管之間設(shè)有氧氣調(diào)節(jié)閥。
[0012] 所述的出水管上設(shè)有水壓表、調(diào)節(jié)閥。
[0013] 所述的臭氧發(fā)生管設(shè)有冷卻水入口、冷卻水出口，臭氧發(fā)生管采用介電常數(shù)80-85 管式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。用規(guī)格為Φ41Χ300πιπι陶瓷管做介電材料，外壁鍍金屬鍍層 為外電極，金屬管為內(nèi)電極，管內(nèi)通水冷卻。氧氣從內(nèi)外電極間的縫隙中通過。臭氧產(chǎn)生原 理是采用電暈放電法獲取，在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電暈放電生成 臭氧。
[0014] 所述的所述空氣過濾器設(shè)有空氣冷凝水排出管，空氣過濾器主要組成為孔徑 <20Α°活性炭顆粒，兩端設(shè)有脫脂棉花。
[0015] 所述的冷干裝置是由聚乙烯材質(zhì)耳朵圓柱，圓柱內(nèi)兩端填充有脫脂棉花，中間填 充有吸水硅膠顆粒。
[0016] 所述的制氧機(jī)，主要利用布滿無數(shù)超微孔的分子篩有著極強(qiáng)的吸附能力，氧分子 篩在一定壓力下對(duì)空氣中的Ν、0不同的吸附能力，采用國際上先進(jìn)的變壓吸附技術(shù)，主要 是加壓吸附（氮?dú)馕皆诜肿雍Y微孔中，氧氣則穿其而過）和常壓解吸（排出被吸附的氮 氣），周而復(fù)始，達(dá)到連續(xù)不斷地從空氣中分離高純度氧氣。
[0017] 所述的氣液混合栗是采用高速旋轉(zhuǎn)的栗葉輪將液體與氣體混合攪拌，使用氣液混 合栗，提高溶氣液制取效率、簡化制取裝置、節(jié)省場(chǎng)地、大幅降低初次投資、節(jié)省運(yùn)行成本及 維護(hù)費(fèi)用。
[0018] -種高濃度臭氧水制備方法，其特征在于，所述制備方法步驟如下：
[0019] 步驟一：空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮，空氣壓縮機(jī)輸出壓力為0. 25-0. 3MPa，輸出流量 為0. 2-0. 9m3/h，得到壓縮空氣；
[0020] 步驟二：壓縮空氣通過氣管進(jìn)入到冷干裝置中進(jìn)行冷干處理后，再通過氣管進(jìn)入 空氣過濾器中，過濾空氣中的雜質(zhì)，得到凈化空氣；
[0021] 步驟三：凈化空氣通過氣管進(jìn)入到制氧機(jī)中，制備純度大于90%的氧氣，即得到 高純度氧氣；
[0022] 步驟四：高純度氧氣流經(jīng)氧氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)入到臭氧發(fā)生管中，制作得到臭氧；
[0023] 步驟五：臭氧與通過進(jìn)水管流入的水在氣液混合栗中充分混合，氣液比1:5~10， 過栗流量l_50m3/h，處理水量l-150m3/h，得到臭氧水；
[0024] 步驟六：臭氧水沿著出水管進(jìn)入到臭氧水收集裝置中儲(chǔ)存，儲(chǔ)存溫度5_25°C ;
[0025] 步驟七：臭氧水收集裝置中通入二氧化氯溶液，調(diào)節(jié)臭氧水的pH值為4-7。
[0026] 所述的步驟五中，在氣液混合栗（7)中充分混合后臭氧溶解效率達(dá)到80-100 %， 氣泡直徑20-39um，臭氧水濃度為80-120mg/L。
[0027] 所述步驟七中的二氧化氯溶液濃度為0· 05-0. 2ug/mL。
[0028] 所述的高濃度臭氧水制備裝置或者所述的高濃度臭氧水制備方法，在食品加工領(lǐng) 域的殺菌處理中的應(yīng)用。
[0029] 本實(shí)用新型提供的一種高濃度臭氧水制備裝置，有益效果如下：
[0030] 1、臭氧水收集裝置是可收縮裝置，可根據(jù)實(shí)際儲(chǔ)存的臭氧水體積大小調(diào)節(jié)臭氧水 收集裝置體積大小，減小臭氧水的比表面積，提高臭氧水的穩(wěn)定性。
[0031] 2、采用二氧化氯溶液來調(diào)節(jié)臭氧水的pH值4-7,此段pH值臭氧水穩(wěn)定性高，同時(shí) 二氧化氯與水反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸，增強(qiáng)了臭氧水對(duì)產(chǎn)品減菌化處理的效果。
[0032] 3、本實(shí)用新型提供的方法成本低，能夠帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益，適用范圍廣，適合推 廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0033] 圖1是高濃度臭氧水制備裝置的示意圖；
[0034] 圖中：空氣壓縮機(jī)1，冷干裝置2,空氣過濾器3,制氧機(jī)4,臭氧發(fā)生管5,氧氣調(diào)節(jié) 閥6，氣液混合栗7，進(jìn)水管8，出水管9，臭氧水收集裝置10，水壓表11，調(diào)節(jié)閥12，冷卻水出 口 13,冷卻水入口 14,空氣冷凝水排出管15,二氧化氯溶液進(jìn)口 16,自來水進(jìn)口 17,臭氧水 出口 18〇
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說