基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于等离子体发生技术的保鲜系统，包括：产品处理箱，其内用于放置待保鲜处理的农产品；等离子体发生装置，与所述产品处理箱连通，用于根据待保鲜处理的农产品的品种产生对应的活性气体，并将产生的对应活性气体输送至产品处理箱内以对其内的待保鲜处理农产品进行保鲜处理；智能控制装置，用于控制等离子体发生装置的工作参数以使得所述等离子体发生装置能够产生对应的活性气体。本发明专利技术还公开了一种基于等离子体发生技术的保鲜方法。利用上述保鲜系统及方法，能够产生符合要求的活性活气，能够快速的对多种农产品进行保鲜处理。

Fresh-keeping system based on plasma generating technology and fresh-keeping method thereof

The invention discloses a preservation system, based on the technology of plasma generation include: product processing box, the place for the preservation of agricultural products; the plasma generating device, connected with the product processing box, used for reactive gas generated according to the corresponding preservation processing agricultural products, and will produce the corresponding active gas treatment box to be transported to the product preservation of agricultural products for the preservation of the shell; the intelligent control device for active gas control parameters of the plasma generator so that the plasma generating device can generate corresponding. The invention also discloses a fresh-keeping method based on plasma generation technology. The storage system and method, it can provide the active dynamic requirements, can quickly carry out the preservation of a variety of agricultural products.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农产品的保鲜处理
，特别涉及一种基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法。
技术介绍
目前，农产品保鲜方法主要分为化学法和物理法两种，分别控制水果腐烂的自身因素和外界因素。化学方法主要指保鲜剂保鲜。目前常用的保鲜剂有：涂料涂膜剂、乙烯处理剂（吸收剂）、杀菌防腐保鲜剂等。涂膜保鲜目前的发展趋势是绿色环保，但其本身并不适用于大规模的水果保鲜；吸收剂以物理吸附为主，存在脱吸的危险；杀菌防腐剂多用于在水果表面喷洒或浸泡，容易残留。物理方法主要有：低温储藏、气调储藏、减压储藏、电磁辐射储藏等。其中，较先进的保鲜技术主要有临界低温高湿保鲜、细胞间水结构化气调保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、细胞膨压调控保鲜等。这些保鲜方法虽然效果显著，但是需要特殊的设备、操作复杂、成本高，不利于大范围推广使用。等离子体（plasma）是由大量的带电粒子（包含自由包含自由电子、带正电的离子和带负电的离子，也可以存在中性粒子）组成的非束缚态宏观体系，是物质存在的第四态。由于自由电子和正离子的数密度近似相等，等离子体对外整体上呈现电中性。目前等离子体技术已经广泛地应用于工业、农业、国防、环境、通信等国民经济发展领域，是当今科技研究的前沿。从微电子工艺刻蚀到太空航天器推进，从薄膜材料沉积到强流电子发射，从电视平板显示到生活垃圾处理，从生物菌种诱变到人体伤口愈合，从材料表面改性到医疗杀菌消毒等，充分体现了低温等离子体独特而不可替代的特性。与传统方法相比，低温等离子体技术应用在众多领域都具有十分显著的优点：在对材料表面进行改性处理方面，具有成本低、无废弃物、无污染等优点；在杀菌消毒方面具有安全性高、无药物残留、灭菌时间短、无环境污染等优点；在对各类污染物（废气、废水）处理方面具有能耗低、效率高、处理流程短、适用范围广等优点。特别的，等离子体在灭菌方面具有显著优点。其作为一种广谱灭菌技术，可以杀灭多种类型的微生物，且杀菌效果十分显著。顾春英等用等离子体-臭氧对水中微生物进行杀菌，作用15min后，发现金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭率达到99.9％。石兴民等利用介质阻挡放电和介质阻挡电晕放电，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行杀灭，结果显示90s内两者杀灭对数值KL达到了5，效果显著。鉴于等离子体放电杀菌效果好且无毒无害无残留，有学者将其应用在农产品的处理中。马挺军等利用介质阻挡放电去除乙烯，替代乙烯吸附剂的作用，取得了良好效果，在30min内能够对容器内乙烯完全降解，但是其存在产物不可控，臭氧浓度过高，而臭氧对农产品本身会有较大损坏，所以其不可能应用在农产品保鲜上。Misra等人利用DBD（介质阻挡放电，DielectricBarrierDischarge）装置处理草莓上的微生物群落，发现处理5min，在24h内微生物群落变为原来的10-2倍，且其对草莓的颜色和硬度无显著影响。但是，其所用装置为双DBD中间放入水果，而双DBD受其结构限制，中间不可能放入柑橘、橙子等较大的水果，而且其成本高昂，每次的处理量太低，这些限制都使其大规模推广应用变得不可能实现。现阶段利用等离子体进行农产品主要是对储藏环境进行气调从而实现保鲜功能，如马挺军在《一种低温等离子体用于果蔬保鲜的方法》中利用等离子体对储藏室中环境进行调节，其装置放电产物不可控，无法实现对农产品表面进行快速直接有效的处理；张平等在《等离子减压贮藏保鲜方法》中将等离子体结合到减压贮藏中去，但其也是对于仓储环境的调节，其等离子浓度较低，且等离子体放电产物亦不可控，无法实现对农产品表面进行快速直接有效的处理。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术解决的技术问题是，如何提供一种能够根据待保鲜处理的农产品种类来调节等离子体发生装置的各个工作参数，以使等离子体发生装置产生与待保鲜处理的农产品对应的活化气，从而实现直接对农产品进行快速保鲜处理、延长保鲜期的基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：提供一种基于等离子体发生技术的保鲜系统，包括：产品处理箱（3），其内用于放置待保鲜处理的农产品；等离子体发生装置（1），与所述产品处理箱（3）连通，用于根据待保鲜处理的农产品的品种产生对应的活性气体，并将产生的对应活性气体输送至产品处理箱（3）内以对其内的待保鲜处理农产品进行保鲜处理；智能控制装置（2），用于控制等离子体发生装置（1）的工作参数以使得所述等离子体发生装置（1）能够产生对应的活性气体。进一步的，还包括尾气处理装置（4），与所述产品处理箱（3）的出气端连通，用于通过吸附分解尾气中的活性物质，从而使尾气达到排放标准。其中，所述智能控制装置（2）内存储有作用于农产品保鲜的等离子体发生装置（1）的各个工作参数阈值，其中，所述工作参数包括等离子体发生装置（1）的工作电压、进气湿度、进气流量、工作温度、出气流量及活性气配比；等离子体发生装置（1）包括通过第一进气管道与外部气源连通、通过第一出气管道与产品处理箱（3）连通的高压电极结构（12）、高压电源模块（11）、进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块、温度检测调节模块以及出气流量调节模块；所述高压电源模块（11）用于为高压电极结构（12）提供高压工作电源，还用于将实时电压对应的标准信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）发送的电压调节控制信号并根据该信号调节工作电压；所述进气检测调节模块用于实时检测第一进气管道内的进气流量信号并将该进气流量信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）的进气流量调节控制信号并根据该进气流量调节控制信号调节进气流量大小；所述进气湿度检测调节模块用于实时检测第一进气管道内的气体湿度并将该进气湿度信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）的进气湿度调节控制信号并根据该进气湿度调节控制信号调节第一进气管道内的气体的湿度；所述温度检测调节模块用于检测所述高压电极结构（12）的实时温度信号并发送至智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）发送的温度调节控制信号并根据该温度调节控制信号调节高压电极结构（12）的温度；所述高压电极结构（12）用于根据上述进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块所调节后的进气以及对应工作温度来产生对应的活性气体并通过所述第一出气管道进入所述产品处理箱（3）内作用于待处理农产品，以对待处理农产品进行保鲜处理；所述出气流量调节模块与所述智能信号控制装置（2）信号连接，用于接收所述智能信号控制装置（2）信号的稀释气体调节控制信号调节进入第一出气管道的稀释气体量，从而调节空气与活性气体的配比及出气流量；所述智能控制装置（2）用于接收上述进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块、温度检测调节模块、出气流量检测调节模块以及高压电源模块（11）分别发送的当前工作参数，还用于将每一接收到的信号参数与存储的对应的阈值进行比对，以判断接收到的信号参数是否在设定阈值的范围内，若未在设定阈值范围内，则发送对应的调节控制信号至对应的模块以调节各个工作参数，从而使各个当前工作参数位于存储的阈值范围内；所述产品处理箱（3）内用于放置待保鲜处理的农产品，所述等离子体发生装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于等离子体发生技术的保鲜系统，其特征在于，包括：产品处理箱（3），其内用于放置待保鲜处理的农产品；等离子体发生装置（1），与所述产品处理箱（3）连通，用于根据待保鲜处理的农产品的品种产生对应的活性气体，并将产生的对应活性气体输送至产品处理箱（3）内以对其内的待保鲜处理农产品进行保鲜处理；智能控制装置（2），用于控制等离子体发生装置（1）的工作参数，以使得所述等离子体发生装置（1）能够产生对应的活性气体。

【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体发生技术的保鲜系统，其特征在于，包括：产品处理箱（3），其内用于放置待保鲜处理的农产品；等离子体发生装置（1），与所述产品处理箱（3）连通，用于根据待保鲜处理的农产品的品种产生对应的活性气体，并将产生的对应活性气体输送至产品处理箱（3）内以对其内的待保鲜处理农产品进行保鲜处理；智能控制装置（2），用于控制等离子体发生装置（1）的工作参数，以使得所述等离子体发生装置（1）能够产生对应的活性气体。2.如权利要求1所述的基于等离子体发生技术的保鲜系统，其特征在于：还包括尾气处理装置（4），与所述产品处理箱（3）的出气端连通，用于通过吸附分解尾气中的活性物质，从而使尾气达到排放标准。3.如权利要求1所述的基于等离子体发生技术的保鲜系统，其特征在于：所述智能控制装置（2）内存储有作用于农产品保鲜的等离子体发生装置（1）的各个工作参数阈值，其中，所述工作参数包括等离子体发生装置（1）的工作电压、进气湿度、进气流量、工作温度、出气流量及活性气配比；等离子体发生装置（1）包括通过第一进气管道与外部气源连通、通过第一出气管道与产品处理箱（3）连通的高压电极结构（12）、高压电源模块（11）、进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块、温度检测调节模块以及出气流量调节模块；所述高压电源模块（11）用于为高压电极结构（12）提供高压工作电源，还用于将实时电压对应的标准信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）发送的电压调节控制信号并根据该信号调节工作电压；所述进气检测调节模块用于实时检测第一进气管道内的进气流量信号并将该进气流量信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）的进气流量调节控制信号并根据该进气流量调节控制信号调节进气流量大小；所述进气湿度检测调节模块用于实时检测第一进气管道内的气体湿度并将该进气湿度信号发送至所述智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）的进气湿度调节控制信号并根据该进气湿度调节控制信号调节第一进气管道内的气体的湿度；所述温度检测调节模块用于检测所述高压电极结构（12）的实时温度信号并发送至智能控制装置（2），还用于接收所述智能控制装置（2）发送的温度调节控制信号并根据该温度调节控制信号调节高压电极结构（12）的温度；所述高压电极结构（12）用于根据上述进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块所调节后的进气以及对应工作温度来产生对应的活性气体并通过所述第一出气管道进入所述产品处理箱（3）内作用于待处理农产品，以对待处理农产品进行保鲜处理；所述出气流量调节模块与所述智能信号控制装置（2）信号连接，用于接收所述智能信号控制装置（2）信号的稀释气体调节控制信号调节进入第一出气管道的稀释气体量，从而调节空气与活性气体的配比及出气流量；所述智能控制装置（2）用于接收上述进气检测调节模块、进气湿度检测调节模块、温度检测调节模块、出气流量检测调节模块以及高压电源模块（11）分别发送的当前工作参数，还用于将每一接收到的信号参数与存储的对应的阈值进行比对，以判断接收到的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，韩冷，胡友谊，
申请(专利权)人：重庆大学，中国农业科学院柑桔研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50