一种高压脉冲电场杀菌系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高压脉冲电场杀菌系统，其包括不锈钢泵(1)、过滤器(2)、计量阀(3)、第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)、第四反应器(10)、脉冲电源(13)以及第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)、第四冷却器(11)和螺杆泵(12)；脉冲电源(13)连接四个反应器两端电极，四个冷却器四级串联。需要杀菌的液体经过杀菌系统中不锈钢泵(1)泵给后续的过滤器(2)；第一至第四冷却器(5)(7)(9)(11)冷却由脉冲电产生的热量、确保杀菌系统温度维持在适宜度以下，四级串联、再后经螺杆泵(12)达到液体杀菌的目的。

A High Voltage Pulsed Electric Field Sterilization System

The utility model provides a high-pressure pulsed electric field sterilization system, which comprises a stainless steel pump (1), a filter (2), a metering valve (3), a first reactor (4), a second reactor (6), a third reactor (8), a fourth reactor (10), a pulsed power supply (13), a first cooler (5), a second cooler (7), a third cooler (9), a fourth cooler (11) and a screw pump (12), and a pulsed power supply (13). Four reactors with two electrodes and four coolers in series. The liquid needing sterilization is pumped to the subsequent filter (2) by stainless steel pump (1) in the sterilization system; the first to fourth coolers (5) (7) (9) (11) cool the heat generated by pulse electricity, ensure that the temperature of the sterilization system is kept below the suitability, and the four stages are connected in series and then sterilized by screw pump (12).

【技术实现步骤摘要】
一种高压脉冲电场杀菌系统
本技术属于食品安全领域，涉及一种高压脉冲电场杀菌系统，广泛应用于液体食品杀菌包括鲜牛奶、果汁、各种营养液等等多种液饮品的杀菌保鲜。
技术介绍
国家新的食品安全法的颁布，美、日、法三国的食品工业在制造业中占第一位，中国占第三位，食品工业成为世界各国产值最大的部门。食品安全是食品工业的最基本要求和首要标准。安全、营养、食欲三要素。民以食为天，食品安全是上至领导下至普通老百姓关心的大事，近年食品安全事故频发：食品中毒、细菌污染等等。传统的食品杀菌方法通常为常用巴氏杀菌或加热杀菌细菌，其带来的问题：影响食品的风味,例如橙汁、果汁在加热期间会使其变味或色泽暗淡。为了满足人们对食品的新鲜度和原味越来越高的要求，就需要对食品原料最少化高温处理，因此需要一种新的杀菌工艺。
技术实现思路
基于现实和生产实践的需要，本申请人投入大量资金及长期研究，提供了一种高压脉冲电场杀菌系统,适应液体饮品行业对于高压脉冲电场杀菌系统的要求，提高传统饮品的货架期，为人们日常生活饮品提供了安全保障。依据本技术的技术方案，提供一种高压脉冲电场杀菌系统，所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8、第四反应器10、脉冲电源13以及第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9、第四冷却器11和螺杆泵12；脉冲电源13连接第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8和第四反应器10两端电极，第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9和第四冷却器11四级串联。其中，第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8和第四反应器10内都镶嵌上、下电极，通过电极螺纹可调节上、下电极的间隙。优选地，第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9和第四冷却器11均采用螺旋束管作为管程以及外壳作为壳程的冷却器，液体食品通过螺旋管束时可以很好和壳程中的冷却水热交换。进一步地，第一部分液路中液态原料经过杀菌系统中不锈钢泵1加压输送到过滤器2的进口，液体经过滤后输送到计量阀3定量，合适量的液体压入第一反应器4杀菌，经第一次杀菌后温升的液体进入第一冷却器5，冷却后的液体再经过第二反应器6杀菌，经第二次杀菌后温升的液体进入第二冷却器7,冷却后的液体再经过第三反应器8杀菌，经第三次杀菌后温升的液体进入第三冷却器9,冷却后的液体再经过第四反应器10杀菌,经第四次杀菌后温升的液体进入第四冷却器11，经过四次串联重复杀菌后液体经过螺杆泵12输出。相比于现有技术，本专利技术提供的一种高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵1和过滤器2，计量阀3、第一至第四反应器、脉冲电源13的输出电极连接到反应器两端；第一至第四冷却器四级串联、再后经螺杆泵12输出。需要杀菌的液体经过杀菌系统中不锈钢泵1泵给后续的过滤器2，经过计量阀3、到达第一至第四反应器、脉冲电源13输出端正负极连接到反应器两端，在反应器中形成脉冲电场，需要杀菌的液体中的细菌被脉冲电场拉裂、出现细胞膜穿孔而致死。第一至第四冷却器冷却由脉冲电产生的热量、确保杀菌系统温度维持在适宜度以下，四级串联、再后经螺杆泵12达到液体杀菌的目的。附图简要说明图1是依据本技术的系统示意图；图2是依据本技术的冷却器示意图；图3是依据本技术的反应器示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清晰完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术依据的是高压脉冲电场杀菌，其是利用高强度脉冲电场瞬时破坏微生物的细胞膜，使细菌致死，由于利用高电位而非电流杀菌,因此杀菌过程中的温度低(最高温度小于50℃)从而可以避免加热杀菌的缺陷。高压脉冲电场杀菌处理(PEF)技术：应用主要集中在液态食品(如饮料、牛奶等)的杀菌,加工后的饮料具有安全、风味和口感近似于新鲜饮料、营养成份与新鲜的没经过处理的食品没什么区别等特点。工作原理：对于高压脉冲电场杀菌作用主要表现在以下两个方面。(1)电场的作用。脉冲电场产生磁场，这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用，使细胞膜透性增加，振荡加剧，膜强度减弱，因而膜被破坏，膜内物质容易流出，膜外物质容易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。(2)电离作用。电极附近物质电离产生的阴、阳离子与膜内生命物质作用，因而阻断了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行。同时，液体介质电离产生羟基的强烈氧化作用，能与细胞内物质发生一系列化学反应。其中本技术提供一种高压脉冲电场杀菌系统，其中杀菌系统中有不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、第一至第四反应器、连接反应器两端电极的脉冲电源13、四级串联的第一至第四冷却器和螺杆泵12组成。如图1所示，高压脉冲电场杀菌系统分为液路和电路二部分。其中第一部分液路中液态原料经过杀菌系统中不锈钢泵1加压输送到过滤器2的进口,液体经过滤后输送到计量阀3定量,合适量的液体压入第一反应器4杀菌,经第一次杀菌后温升的液体进入第一冷却器5，冷却后的液体再经过第二反应器6杀菌,经第二次杀菌后温升的液体进入第二冷却器7,冷却后的液体再经过第三反应器8杀菌,经第三次杀菌后温升的液体进入第三冷却器9,冷却后的液体再经过第四反应器10杀菌,经第四次杀菌后温升的液体进入第四冷却器11,经过四次串联重复杀菌后液体经过螺杆泵12输出。第二部分电路中脉冲电源13产生的高压脉冲电压同时施加到四个反应器二端,第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8和第四反应器10处于并联状态,四个反应器上端同极连接在一起,四个反应器下端同极连接在一起。由此形成的高压脉冲电场杀菌系统组成了液路串联,电路并联之特点。更进一步说明的是，需要杀菌的液体经过杀菌系统中不锈钢泵1泵给后续的过滤器2，经过计量阀3，到达反应器，在连接脉冲电源13电极的反应器中形成脉冲电场，待杀菌液体中的细菌被脉冲电磁场拉裂、出现细胞膜穿孔细胞质流出而致死。冷却器冷却因为脉冲电产生的热量，确保杀菌系统温度维持在适宜的温度。四级串联，再后经螺杆泵12达到液体杀菌的目的。如图2所示，反应器的体积π(89/2)2*475，用于确定反应器的冷却效果。如图3所示，图3中M10*20为脉冲电源电极接入端，由脉冲电源电流容量确定，Φ3为液体进出孔孔径，孔径大小与电极电流容量相匹配,确保灭菌达标的前提下，温度控制在适宜的范围之内。本技术高压脉冲电场杀菌系统具有以下特点：1.系统的组成：1)不锈钢泵2)过滤器3)计量阀4)反应器5)冷却器12)螺杆泵13)脉冲电源2.材料选择不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、反应器4、6、8、10、冷却器5、7、9、11、螺杆泵12、脉冲电源13和连接管路。材质都采用316L，反应器4由聚砜材质组成。3.反应器由聚砜板镶嵌上下两个电极组成，两个电极之间依据不同的食品液体选择合适的间距。4.冷却器由316L材质螺旋缠绕的螺旋管束组成管程，同样在管程外面套上316L材质的外壳组成壳程，需要冷却的食品液体进管程，冷却水进壳程，达到换热的效果。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压脉冲电场杀菌系统，其特征在于：所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵(1)、过滤器(2)、计量阀(3)、第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)、第四反应器(10)、脉冲电源(13)以及第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)、第四冷却器(11)和螺杆泵(12)；脉冲电源(13)连接第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)和第四反应器(10)两端电极，第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)和第四冷却器(11)四级串联；第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)和第四冷却器(11)均采用螺旋束管作为管程以及外壳作为壳程的冷却器，液体食品通过螺旋管束时能够和壳程中的冷却水热交换；第一部分液路中液态原料经过杀菌系统中不锈钢泵(1)加压输送到过滤器(2)的进口，液体经过滤后输送到计量阀(3)定量，合适量的液体压入第一反应器(4)杀菌，经第一次杀菌后温升的液体进入第一冷却器(5)，冷却后的液体再经过第二反应器(6)杀菌，经第二次杀菌后温升的液体进入第二冷却器(7),冷却后的液体再经过第三反应器(8)杀菌，经第三次杀菌后温升的液体进入第三冷却器(9),冷却后的液体再经过第四反应器(10)杀菌,经第四次杀菌后温升的液体进入第四冷却器(11)，经过四次串联重复杀菌后液体经过螺杆泵(12)输出。...

【技术特征摘要】
1.一种高压脉冲电场杀菌系统，其特征在于：所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵(1)、过滤器(2)、计量阀(3)、第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)、第四反应器(10)、脉冲电源(13)以及第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)、第四冷却器(11)和螺杆泵(12)；脉冲电源(13)连接第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)和第四反应器(10)两端电极，第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)和第四冷却器(11)四级串联；第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)和第四冷却器(11)均采用螺旋束管作为管程以及外壳作为壳程的冷却器，液体食品通过螺旋管束时能够和壳程中的冷却水热交换；第一部分液路中液态原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建勋，
申请(专利权)人：襄阳九鼎昊天环保设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42