[實用新型]基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統

有效

• 申請號: 201920442479.2
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN209825094U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 薛長湖;薛倩倩;姜曉明;李兆杰;常耀光;薛勇;徐杰;王玉明;唐慶娟;王靜鳳;樊艷
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: A23L3/01
• 分類號: A23L3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及微波殺菌技術領域，具體涉及一種基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統及工藝流程。包括依次連接的減壓進料室、預熱室、若干組的微波處理模塊、保溫箱、冷卻室和減壓出料室；微波處理模塊包括加熱腔，加熱腔上下端各設有一組微波加熱組件，所述微波加熱組件包括端部的微波源，微波源通過波導管與喇叭口相連，喇叭口下端通過微波窗口與加熱腔相連；所述微波源為433MHz固態微波源。本實用新型采用了頻率為433MHz的固態微波源作為微波殺菌系統的主要作用部分，既充分利用了433MHz微波更大的穿透深度，又縮小了占地面積，減少了波導管的長度，提高了系統的可控性和穩定性，為基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統的廣泛應用奠定了基礎。

技術領域

本實用新型涉及微波殺菌技術領域，具體涉及一種基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統。

背景技術

隨著現代生活節奏的加快，傳統的罐裝食品銷量下滑、增長乏力，外賣食品以其新鮮度高，適口性好，高品質的特點占據巨大市場。外賣食品雖然品質高，但保質期短，難以存放；罐裝食品有其保質期長，安全的優點。如何結合二者的優勢，在提高保質期的同時提升產品品質是目前急需解決的難題。

微波加熱技術加工的食品品質好、貨架期長，但也存在均勻性、重復性等問題。現多數微波加熱設備的頻率為915MHz和2450MHz，由于波長短，存在穿透深度小的問題。433MHz頻率的微波優點是波長長，穿透深度大，但由于傳統的磁控管的微波源體積大，433MHz的微波源在實際應用中較少。同時關于433MHz加熱腔腔體設計也少，相關研究匱乏，主要還是集中在醫學領域應用，但433MHz微波源用于微波理療時功率較小，一般為幾十瓦，而微波殺菌所用的微波功率一般在千瓦量級上，相差2個數量級，而且微波殺菌必須有完整的系統設計才能保證食品安全，而每一步需要精確的計算才能達到滅菌效果，這些方面醫學領域的433MHz微波應用都沒有涉及。

在食品殺菌方面，現存的微波殺菌設備使用磁控管為微波源，頻率穩定性差導致熱型不穩定，導致了加熱效果重復性差，而固態源具有高度可控的特點，頻率穩定度高，可對設備運行中的頻率、功率(正向/反向)、相位等實時反饋和調整。915MHz、2450MHz的設備由于適用腔體尺寸較小，工業放大難度大。而433MHz設備本身腔體設計就是工業規模，有利于工業放大，這就為433MHz固態微波源的微波殺菌系統的廣泛應用提供了巨大的市場。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是傳統915MHz和2450MHz微波殺菌設備，由于波長短，存在穿透深度小的問題的；而由于傳統的磁控管的微波源體積大，433MHz的微波源在實際應用中也較少。

為解決上述問題，本實用新型采用了頻率為433MHz的固態微波源作為微波殺菌系統的主要作用部分，既充分利用了433MHz微波更大的穿透深度，又縮小了占地面積，減少了波導管的長度，提高了系統的可控性和穩定性，為基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統的廣泛應用奠定了基礎。

為實現上述目的，本實用新型具體通過以下技術方案實現，一種基于433MHz固態微波源的微波殺菌系統，包括依次連接的減壓進料室、預熱室、若干組的微波處理模塊、保溫箱、冷卻室和減壓出料室；微波處理系統由多個微波處理模塊組成，可以通過設計使每個加熱腔的熱型不同，待滅菌食物通過多個加熱腔可以最大化的縮小冷熱點溫差；減壓進料室、預熱室、微波處理模塊、保溫箱、冷卻室和減壓出料室內均設有獨立導軌，與各自的電機相連；

所述微波處理模塊包括加熱腔，內設導軌，物料在此腔體內完成微波殺菌的操作，加熱腔上下端各設有一組微波加熱組件，所述微波加熱組件包括端部的微波源，微波源通過波導管與喇叭口相連，喇叭口下端通過微波窗口與加熱腔相連；所述微波源為433MHz固態微波源；所述加熱腔的高度小于175mm(約四分之一波長)，寬度小于692mm(約一個波長)，此近場區域內進行加熱可以有較好的均勻性；