[發明專利]基于電暈放電等離子體的流體食品殺菌裝置及方法

在審

• 申請號: 202010126222.3
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111248260A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 常正實;樊文碩;張冠軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A23C3/00
• 分類號: A23C3/00;A23L2/50
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

公開了基于電暈放電等離子體的流體食品殺菌裝置及方法，裝置中，上電極板配置成高壓側，所述上電極板包括陣列狀的多個用于固定鎢針的黃銅開口螺塞，所述鎢針長度可調地裝配在所述黃銅開口螺塞中，下電極板配置成接地側，所述下電極板間隙可調地相對于所述上電極板布置，所述下電極板包括陣列狀的多個圓孔，所述圓孔的圓心與對應的所述鎢針的針尖處于同一水平坐標，傳送槽設在所述下電極板下方以傳送朝向所述圓孔的流體食品，使得穿過所述圓孔的等離子體作用于所述流體食品。

技術領域

本發明涉及流體食品非熱殺菌保鮮技術領域，特別是一種基于電暈放電等離 子體的流體食品殺菌裝置及方法。

背景技術

殺菌是食品加工生產過程中的首要工序，通過殺菌保證食品安全問題。在技術水平較為落后的發展 前期，首先要保證食用安全，可以容忍損失一部分營養；隨著科技和生活水平的逐步提升，在保證食品 安全的前提下，越來越多的消費者對方便、優質、風味自然、口感醇厚、外觀新鮮的食品更為青睞，對 獲得這種食品的最少化加工亦提出了更高的要求。

現如今的殺菌工藝主要以熱殺菌為主，并輔以化學藥劑殺菌和紫外線殺菌。 但是熱處理易破壞食品原有的色、香、味、形，會引起熱敏性物質的損失和營養 成分的流失。后兩種屬于傳統非熱處理技術，化學藥劑殺菌主要適用于大批量的 滅菌，但存在工藝參數多、控制較難、化學物質殘留等缺點，且多數化學物質含 致癌物質，會對人類健康造成威脅。紫外線可以殺滅多種微生物，無殘留物質， 但紫外線輻照能量較低、穿透力弱，僅能對直接照射到的微生物有殺滅作用。

等離子體富含活性粒子，如OH自由基、激發態0原子、N2和N+2等；此 外，還有大量的高能粒子，如電子、以及伴隨放電的紫外線；以及外施電場和等 離子體產生的自生電場。研究表明，它們將作用于流體食品中的細菌，造成細菌 失活，達到良好的滅菌效果。

近年來，關于等離子體殺菌保鮮裝置的專利和文獻逐年遞增，但各具特點。 合肥瑞碩科技有限公司林宏俊、蘇文章設計了一種封閉式等離子體殺菌裝置，包 括有放置待殺菌消毒物品的盒子以及分別與所述盒子相連通的抽真空裝置、充氣 裝置和微波產生裝置。這種裝置的缺點在于使用繁瑣，且需要用到真空裝置，無 法達到持續殺菌。中國農業大學王德成等人利用針板電極產生等離子體，對青貯 原料進行滅菌，并配以傳送帶，做到連續殺菌。但是這種裝置的缺點在于針板電 極產生等離子體不均勻且面積較小，另外產生的等離子體連續性較差。司文會、 方志成等人設計了一種飲用水加工用等離子體殺菌凈化結構，該裝置利用多個箱 式結構組合，最終達到水的滅菌處理。這種結構的缺點在于構造過于復雜，且連 接點過多，若大面積工業化，錯誤率將大幅提高。張志偉等人設計了一種鮮切果 蔬隧道連續式等離子體殺菌裝置，該裝置利用等離子體發射器、等離子體發生器、 傳送帶和PLC控制系統對果蔬進行連續性殺菌，但是該裝置利用針板電極產生等 離子體，但等離子體不均勻、面積小且不連續等問題突出，對其工業化造成阻礙。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此 可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供 一種基于電暈放電等離子體的流體食品殺菌裝置及方法，本裝置可以在大氣壓空 氣中產生均勻、穩定、大面積的等離子體，從而便捷、高效的滅菌保鮮。

本發明的目的是通過以下技術方案予以實現。

一種基于電暈放電等離子體的流體食品殺菌裝置包括，

上電極板，其配置成高壓側，所述上電極板包括陣列狀的多個用于固定鎢針 的黃銅開口螺塞，所述鎢針長度可調地裝配在所述黃銅開口螺塞中，

下電極板，其配置成接地側，所述下電極板間隙可調地相對于所述上電極板 布置，所述下電極板包括陣列狀的多個圓孔，所述圓孔的圓心與對應的所述鎢針 的針尖處于同一水平坐標，