一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器制造技术

本发明专利技术提供了一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体‑脉冲强光杀菌反应器，包括低温等离子体反应器组件、脉冲强光反应器组件、物料输送管道组件；等离子体反应器组件设置有正极板、负极板，正极板均匀阵列数个发射电极，正负极板均匀分布数个小孔，避免鲜榨果蔬汁在低温等离子体发生器内产生湍流、沟流、壁流、层流等现象，保证鲜榨果蔬汁均匀地接受低温等离子体的作用；脉冲强光反应器内壁周围均匀阵列数个脉冲强光灯；物料输送管道组件包括物料的进出口及其阀门，气体的进出口及其阀门以及鸭嘴型的布膜器。本发明专利技术是在常温常压下实现鲜榨果蔬汁快速、连续式杀菌，整个过程绿色无污染，节能环保，具有良好的经济效益和推广价值。

A low temperature plasma pulse strong light sterilization reactor for fresh fruit and vegetable juice

【技术实现步骤摘要】
一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器
本专利技术属于食品非热力杀菌领域，具体涉及一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器。
技术介绍
鲜榨果蔬汁营养丰富，口感鲜美，备受消费者青睐。鲜榨果蔬汁属于热敏性原料，传统的热力加工技术使其芳香物质分解失去天然果蔬的自然风味，对鲜榨果蔬汁新鲜度和品质影响很大。鲜榨果蔬汁加工过程如何最大限度地保持原有的色、香、味及功能性成分，是目前研究热点和难点。利用非热力加工技术进行果蔬汁加工，能快速地杀灭果蔬汁有害的微生物，处理过程能耗低，时间短，并且能最大限度地保持其原有新鲜度、营养功能成分。通过文献检索得到，国内外果蔬汁的非热力杀菌技术有超高压杀菌、高密度杀菌、脉冲电场杀菌、脉冲磁场杀菌、低温等离子体杀菌、脉冲强光杀菌等。低温等离子体杀菌的基本原理是放电过程中形成各种激发态粒子和高能电子，如活性自由基（-OH，O2-，H2O2，O3等），使有害微生物结构遭到破坏，导致菌体破裂、内容物溢出、电解质瓦解等不可逆损伤，影响其的生长代谢，同时能够破坏其细胞中DNA结构，使其丧失繁殖和自我复制能力从而达到杀灭作用。脉冲强光杀菌是以交流电为电源，为惰性气体灯提供所需能量，产生脉冲强光闪照，其光谱与太阳光谱相似，但比太阳光强数千倍，杀菌时间短，处理过程常温常压。这些杀菌技术多为间歇式、单一方式杀菌，对生命力强的细菌孢子和酶很难使其失活，存在杀菌不彻底的安全风险。本专利技术开发设计一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体与脉冲强光联合杀菌的反应器，可以弥补单一杀菌技术存在的不足，并实现连续化杀菌，整个杀菌过程常温常压，易于实现工业化生产。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提供一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器，该反应器能够连续进料、出料，快速彻底地杀灭热敏性鲜榨果蔬汁中的有害微生物，杀菌后的鲜榨果蔬汁保持其原有的色、香、味及营养成分。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案包括：一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器，它包括低温等离子体反应器组件、脉冲强光反应器组件、物料输送管道组件；所述等离子体反应器组件设置有阳极板、阴极板，所述阳极板均匀阵列数个发射电极；所述脉冲强光反应器内壁周围均匀阵列数个脉冲强光灯；所述物料输送管道在脉冲强光反应器内的端口设置有鸭嘴型的布膜器。在本专利技术的技术方案中，还具有以下附加技术特征：进一步地，所述低温等离子体发生器器壁材料为透明白色玻璃，实现低温等离子体放电工作过程中的实时观察。进一步地，所述低温等离子体发生器底部设置有物料进口、气体进口，通过阀门调节物料进料量和气体进气量；所述低温等离子体发生器正极板通过接线柱接入电源正极，负极板通过接线柱接入电源负极，在正负极板之间产生放电；所述低温等离子体正极板均匀阵列数个电极，保证低温等离子体反应腔体内均匀放电。进一步地，所述低温等离子体发生器的负极板、正极板均匀布置数个小孔，避免鲜榨果蔬汁在低温等离子体发生器内产生湍流、沟流、壁流、层流等现象，保证鲜榨果蔬汁均匀地接受低温等离子体的作用；所述等离子体发生器顶部仅设置有物料和气体混合的出口，保证等离子体发生器内产生的活性离子与物料的充分作用；所述低温等离子体发生器出口与脉冲强光发生器相连。进一步地，所述脉冲强光发生器器壁材料为透明白色玻璃，实现等离子体放电工作过程中的实时观察；所述脉冲强光发生器设计有物料进口、物料出口、气体出口、挡板；所述脉冲强光发生器内壁均匀阵列数个脉冲强光灯，脉冲强光灯通过固定装置固定在内壁。较佳地，脉冲强光发生器的物料进口配套有鸭嘴型膜分布器，使得鲜榨果蔬汁形成液体薄膜，均匀地通过脉冲强光腔体，接受脉冲强光的作用，提高脉冲强光灯的杀菌效率，同时使得与液体物料混合的气体完全释放。较佳地，脉冲强光发生器上部设置有挡板，挡板上面均匀开设数个小孔，防止气体携带液体一起排出；脉冲强光发生器底部为锥形体，保证设备停机后物料完全排出。本专利技术的工作原理是：打开低温等离子体发生器物料进口、气体进口，物料和气体混合后均匀地进入其腔体空间，接受低温等离子体的作用；调整物料的进料量，保证其与等温等离子体产生的高能粒子与活性自由基（-OH，O2-，H2O2，O3等）充分地作用；低温等离子体杀菌完成后，通过物料管连接进入脉冲强光发生器；物料通过鸭嘴型布膜器形成液体薄膜，在重力的作用下，呈抛物线形式落入锥形体底部，同时完成气体和物料的分离，气体通过挡板小孔从脉冲强光反应器顶部排出，物料从其底部管道排出，完成鲜榨果蔬汁的杀菌。本专利技术的优点和积极效果是：利用低温等离子体和脉冲强光两种非热力杀菌装备串联，实现热敏性物料鲜榨果蔬汁的连续性非热力杀菌，杀菌过程常温常压，绿色无污染，能够保持鲜榨果蔬汁保持其原有的色、香、味及营养成分。附图说明图1是本专利技术一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器结构示意图。图2是本专利技术低温等离子体反应器中正极板的结构示意图。图3是本专利技术低温等离子体反应器中负极板的结构示意图。图4是本专利技术脉冲强光杀菌反应器中鸭嘴型布膜器的结构示意图。图5是本专利技术脉冲强光杀菌反应器中光源分布的结构示意图。图6是本专利技术脉冲强光杀菌反应器中挡板结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器参见图1，包括物料输送管路进口1，进口阀门2，低温等离子体反应器外壳3，负极板电源接线柱4，低温等离子体负极板5，低温等离子体正极板6，正极板接线柱7，连接低温等离子体反应器与脉冲强光反应器的管路8，鸭嘴型布膜器9，排气管10，排气管阀门11，挡板12，脉冲强光灯13/14，脉冲强光灯固定装置15，脉冲强光反应器外壳16，出料阀门17，出料口18。图1所示，所述一种鲜榨果蔬汁的连续式低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器包括低温等离子反应器组件、脉冲强光反应器组件、管道组件三个部分。所述低温等离子体反应器组件包括低温等离子体反应器壳体4，负极板5，阳极板6，电源接线柱4、7；所述脉冲强光反应器组件包括挡板12，脉冲强光灯13、14，脉冲强光灯固定装置15，脉冲强光反应器壳体16；所述管道组件包括等离子体反应器物料的进口1，物料进口阀门2，气体的进口20，气体进口阀门19，等离子体反应器与脉冲强光反应器的连接管道8，鸭嘴型布膜器9，脉冲强光反应器物料出口18，物料出口阀门17，排气口10，排气口阀门11。图2是本专利技术低温等离子体反应器中正极板6的结构示意图，附图标记说明如下，所述低温等离子体反应器正极板6上面阵列分布数个电极21，鲜榨果蔬汁通道小孔22。图3是本专利技术低温等离子体反应器中负极板5的结构示意图，附图标记说明如下，所述低温等离子体反应器负极板5上面阵列分布数个鲜榨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器，其特征在于它包括低温等离子体反应器组件、脉冲强光反应器组件、物料输送管道组件；所述等离子体反应器组件设置有正极板、负极板，所述正极板均匀阵列数个发射电极；所述脉冲强光反应器内壁周围均匀阵列数个脉冲强光灯；所述物料输送管道在脉冲强光反应器内的端口设置有鸭嘴型的布膜器。/n

【技术特征摘要】
1.一种鲜榨果蔬汁的低温等离子体-脉冲强光杀菌反应器，其特征在于它包括低温等离子体反应器组件、脉冲强光反应器组件、物料输送管道组件；所述等离子体反应器组件设置有正极板、负极板，所述正极板均匀阵列数个发射电极；所述脉冲强光反应器内壁周围均匀阵列数个脉冲强光灯；所述物料输送管道在脉冲强光反应器内的端口设置有鸭嘴型的布膜器。


2.根据权利要求1所述低温等离子体发生器，其特征在于其器壁材料为透明白色玻璃，实现低温等离子体放电工作过程中的实时观察。


3.根据权利要求1所述低温等离子体发生器，其特征在于正极板通过接线柱接入电源正极，负极板通过接线柱接入电源负极，在正负极板之间产生放电；所述低温等离子体正极板均匀阵列数个电极，保证低温等离子体反应腔体内均匀放电。


4.根据权利要求1所述低温等离子体发生器，其特征在于负极板、正极板均匀布置数个小孔，避免鲜榨果蔬汁在低温等离子体发生器内产生湍流、沟流、壁流、层流等现...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志伟，高振红，孙健，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37