[發明專利]應用高壓脈沖感應電流加工食品的設備及加工方法

有效

• 申請號: 201410104065.0
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103859550A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 何宗彥
• 申請（專利權）人: 北京銀河之舟環保科技有限公司
• 主分類號: A23L3/32
• 分類號: A23L3/32
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于食品加工技術領域，涉及應用高壓脈沖感應電流加工食品的設備及加工方法。?

背景技術

高壓（或稱高強度）脈沖電場(Pulsed?Electric?Fields,PEF)是一種新型的非熱食品殺菌技術，它是以較高的電場強度(10-50kV/cm)、較短的脈沖寬度（0-100μs）和較高的脈沖頻率（0-2000Hz）對液體、半固體食品進行處理，并且可以組成連續殺菌和無菌灌裝的生產線。其殺菌原理是通過脈沖電流與微生物細胞膜直接作用，破壞細胞膜的結構，形成“電穿孔”而導致微生物滅活。?

但目前的PEF技術具有下述缺點：?

（1）脈沖電場會影響蛋白質基團間的靜電相互作用和帶電基團的定位，擾亂蛋白質氨基酸殘基間的電場分布和靜電相互作用，導致電荷分離，從而影響蛋白質的結構（二級和三級）。（2）電極周圍的電化學反應會對包括蛋白質在內的食品組分產生一定影響。（3）由于電化學反應會引起電極腐蝕，電極中的鐵、鉻、鎳、錳等金屬物質會釋放到食品中。（4）電極電化學反應的產物，例如一些自由基、活性氯、活性氧等很可能引發脂質由單重態氧、自由基和其他氧化性物質引發氧化反應（鏈式反應），產生一系列復雜的氧化產物。（5）PEF對食?品碳水化合物組分和維生素的影響較大。（6）PEF技術的最大局限是只能用于液態食品（如牛奶和果汁），對半固態食品效果差，而固態食品基本上無法運用。主要原因是電極和加工食品不能良好接觸，固態食品內部的非均勻結構和導電性差異也影響滅菌效果。?

利用高壓脈沖電場滅菌是近年來國外較活躍的研究領域，已有較多專利公開。國內主要專利申請來自各大專院校。發明專利（01130064）涉及的裝置主要由高壓脈沖電發生裝置、參數測量、顯示及調控裝置、屏蔽及自動保護裝置、高壓脈沖電場處理室組成。將待滅菌物質通過高壓脈沖電磁場時，微生物在極短時間內受強電磁場力作用，其細胞結構由于細胞膜之間的電位差而被破壞，導致細胞膜不可逆穿孔極化。發明專利（200310119299）公開了一種脈沖電場用于煙草殺蟲滅菌的方法。該方法通過脈沖幅度為10～15kv/cm的低頻沖擊脈沖作用放置在電極之間的煙葉，一定時間后即可殺滅蟲菌。單向正脈沖或單向負脈沖，或雙向脈沖均可。但該發明沒有說明如何讓電極與煙葉保持均勻接觸的方法，而這一點在生產工藝中至關重要。發明專利（200410011305）涉及一種用于食、飲品高壓脈沖電場處理的裝置，由分別與可控高壓脈沖電源兩極相聯接的兩個電極組成，是兩個徑向尺寸不同、而截面形狀相同的空心管，呈同軸狀套裝一起，端口通過絕緣體隔離環將兩個空心管電極隔離開，并固定封閉，在該兩個空心管電極間形成的環狀間隙即為承載處理物料的容腔，在外層極板上設有與該容腔相通的物料進、出口。發明專利（200410077405）公開了一種預極化脈沖電場滅菌方法，即在高壓脈沖電場滅菌之前，?先將物料在靜電場中進行預極化處理，所述靜電場場強為100～1000v/cm；預極化脈沖電場滅菌設備包括貯料罐、泵、真空脫氣裝置、高壓脈沖電發生器、電脈沖處理室和與直流電源連接的電極。發明專利（200510041039）公開了一種采用高壓脈沖電場殺菌技術的無糖茶飲料生產方法，先將茶葉于熱水中浸提，茶湯經篩網過濾后迅速冷卻，離心去沉淀；茶湯經微濾膜進一步過濾后，再經高壓脈沖電場滅菌。處理后的茶飲料中茶多酚含量、風味物質含量及色差均無明顯變化，將其低溫儲藏9個月后，安全性和感觀品質仍良好。發明專利（200710008847）涉及一種非熱力果蔬濃縮汁殺菌抑酶加工方法，即利用高壓脈沖電場殺菌技術，同時結合冷凍濃縮工藝來制取果蔬濃縮汁，在實現殺菌抑酶的同時，解決因熱力方法所導致的果汁品質下降問題。發明專利（20071044498）涉及一種液體食品用高壓脈沖電場殺菌處理裝置。?

美國從1987年到2002年間批準了200多個有關PEF處理食品的專利。比如Dunn和Pearlman（1987）的專利（延長液態食品貨架期的裝置和方法），Morshuis（2002）的專利（利用脈沖電場保藏食物的方法和儀器），Robbins（2001）的專利（使用低電壓脈沖電能來降低在電導性介質中的微生物數量的過程和儀器）和Lelieveld和Volanschi（2001）的專利（食品保藏的方法和儀器）等。?

發明內容

本發明的目的在于提供應用高壓脈沖感應電流加工食品的設備，解決了現有加熱滅菌方法會破壞食品營養和風味，且現有高壓脈沖電?場制作食品的方法需要電極接觸食品且適用范圍小的問題。?