CN101731035A

CN101731035A - 一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置

Info

Publication number: CN101731035A
Application number: CN200810203115A
Authority: CN
Inventors: 黄瑛; 马婧昳
Original assignee: SHANGHAI DETONG ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DETONG ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，涉及电场与生物技术领域，具体指一种利用高压静电场处理生物，如果蔬、粮食、花卉等的生长、储藏的技术装置，是基于植物生长于大气电场强的地方，其光合作用增快和生物体内酶、核酸等的活性和生物膜的功能不仅与环境水的量和水的状态有关及利用电场使水产生共鸣，使生物膜功能改变促进或抑制生物体生理活动的目的理论，设置一高压静电场发生器(1)及其控制部件(2)，经连接电线(3)连接至生物处理管道(4)所构成，其中，高压静电场发生器(1)输出高压可以连续调节的，其输出端和零线端分别与管道(4)的两平行极板(5)连接，并必须有一个极板是接地的。

Description

一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置

技术领域

本发明涉及电场与生物技术领域，具体指一种利用高压静电场处理生物，如果蔬、粮食、花卉等的生长、储藏的技术装置。

背景技术

人类和各种生物赖以生存的地球表面是一个十分丰富和复杂的物理环境，不仅有阳光、空气和水，有变化莫测的地磁场，有力、热、声、光和放射线各种效应，也存在着一个天然的电场，这个天然电场是由电势高达360kv的电离层和电势为零的地球产生的。地球表面附近，电场强度约为130v/m，同时，每一秒钟有大约1800C的正电荷在大气中通过各种渠道流人地下，而突出于地面的各种植物正是这1800C大气电流的重要通道。生活于地球表面的各种生物已经习惯于这个丰富而又复杂的物理环境，各种物理因素都成为影响生物生长的重要因素，不可或缺。

科学研究发现，大气电场和大气电流对植物的生长如同阳光、空气、水一样是十分重要。植物生长于大气电场强的地方，其光合作用就进行得快，如果场强为零，植物会停止吸收CO2。最近研究表明，生物体内酶、核酸等的活性和生物膜的功能不仅与环境水的量有关，而且与水的状态有很大关系。如果在植物生长环境中，人工设置一个与自然电场同方向或者反方向，而电场强度为自然电场的数倍、数十倍、甚至数百倍、数千倍的人工静电场，必然会促使植物生长出现“人工变异”。而先前公开的ZL01233748.X“一种电场种子处理设备”，其忽略了“生活于地球表面的各种生物已经习惯于：一个由电势高达360kv的电离层和电势为零的地球产生的天然电场……”中，关于“地球产生为零的电势”的规律，缺少一个“必须一极板接地”的主要特征，而影响其效果。

发明内容

本发明的目的是为上述处理技术提供一可以根据生物的不同特性，可以选择不同处理方式的微能耗的技术装置。所述的高压静电场生物处理技术就是把植物种子、花卉、果蔬、粮食等植物放置于电场强度大小适宜的高压静电场中处理。

本发明的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置(如附图1所示)，主要包括一高压静电场发生器及其控制部件，经连接电线至生物处理管道所构成；其中，高压静电场发生器输出高压可以连续调节的，其输出端和零线端分别与管道的两平行极板连接，并必须有一个极板是接地的。

附图说明

图1为本发明一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术原理示意图；

图2、3为本发明一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术装置两个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏的技术装置作进一步的描述

本发明的装置(如附图2、3所示)主要包括一高压静电场发生器1及其控制部件2，经连接电线3连接至生物处理管道4所构成，其中，高压静电场发生器1输出高压可以连续调节的，其输出端和零线端分别与管道4的两平行极板5连接，并必须有一个极板是接地的。

所述的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，其所述的生物处理管道4是传送带41或者传送管道或者仓储空间42。

所述的极板5是板状或者园状或者网状的金属材料制作。

本发明的装置是使用一台输出高压可以连续调节的高压静电电源，把高压输出端和零线端分别与用有机玻璃或其他绝缘材料隔离开的两块圆形平行金属薄板相连接，两块平行的金属薄板中间，形成了一个电场强度大小可以调节的均匀静电场，把植物种子均匀撒布在下金属板上，即可对植物种子进行高压静电场处理。

为了处理数量较多的植物种子、稻米等粮食，也可设计制造对植物种子在运输传送带上或者仓储的空间进行高压静电场处理。

所述的极板5是板状或者园状或者网状的金属材料制作；

所述的传送带41表面置有导电材料，如石墨、金属构成极板5另一接地的极板。

为在植物生长区域作静电场处理，用绝缘支架架设一副用细金属丝构成的屏网，其高度可以调节，用一台输出高压数值可以调节的高压静电电源，使其高压输出端与金属丝屏网联接，零线输出端接地。

在植物生长区域设置的一个人工高压静电场，其电场强度通过调节高压静电电源的输出高压，或者调节屏网高度都能调节。为了防止金属丝屏网与植物枝叶之间发生放电现象，两者之间的距离应保持在0.5m以上，随着植物的生长，要不断调节屏网高度，以保持这个距离。这样设置的高压静电场控制方便，实用性强，使用效果好。

对植物种子进行高压静电场处理和在植物的生长过程中，通过设置人工静电场，使其定时、定量地受到高压静电场的影响，都可以使植物生长周期缩短或延长，使植物枝叶更加繁茂，果实更加硕大，从而达到促进植物生长的目的；同样，所有的试验结果表明，在一定温度和湿度下，经适宜的电场处理后，果蔬的呼吸强度降低，贮藏时间延长，色泽、硬度和腐烂率都有明显改善和对经电场处理的甜瓜、红薯、米或者饭等粮食类的食品实验发现更加美味可口。

高压静电场场强的大小和处理的时间，对不同的植物种子、粮食、蔬果来说，其数值有不小的差异。

本发明所述的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，其所述的高压静电场发生器1采用电子线路产生高频矩形波，经多级倍压整流电路，变换成稳定直流高压电，输出高压范围：10-200kv连续可调，输出电流小于1mA；

所述的控制部件2包括：电源开关、时间控制电路和保护电路、指示灯及遥控、切换开关组成；

所述的时间控制器采用电磁时间继电器或者RC电子延迟线路，可调时间范围：5-240分钟；

所述的连接电线3包括连接线及其接插件组成。

本发明的装置适于处理：

在电场强度为30kV/m、50kV/m、65kv/m、80kV/m、100kV/m、120kV/m、150kV/m、200KW/m的高压静电场中，经5分钟、20分钟处理；或每天处理30分钟、60分钟或每天上午和下午各开机2小时，每天在植物光合作用最旺盛的时间开机4小时。

经本发明的高压静电场实验比较效果：

对小麦、水稻等大田作物种子作批量处理，使其产量提高5％-10％；

在80kV/m的电场强度下处理红星苹果(温度0℃，湿度90％)，3个月后其硬度及可溶性固形物的含量分别比对照组高10％和18％，呼吸强度降低约20％；

四川红桔在150kV/m下，每天处理30分钟(温度7℃，湿度75％)，贮藏40天后好果率为49.7％，而对照组是35％，且色泽保持光亮鲜艳；

水蜜桃的初步静电处理也表明硬度和好果率较对照组高；

采用150kV/m的高压电场处理荔枝也有较好的效果：相对于对照组，果实保鲜期延长了4天，除了颜色稍有变深外，仍能保持原有的硬度和味道；

另外，还有常温静电贮藏30天的鸭梨，腐烂率降低了30％，常温贮藏30天的西瓜，腐烂率降低80％；对青椒、柑橘、黄瓜、红薯、甜瓜等静电贮藏效果也有报道。所有的试验结果表明，在一定温度和湿度下，经适宜的电场处理后，果蔬的呼吸强度降低，贮藏时间延长，色泽、硬度和腐烂率都有明显改善。

以草莓、鸭梨和西红柿为试验材料，研究结果表明，利用50kv/m-200kv/m的负高压静电场定期处理1小时，可以使其呼吸强度明显降低，乙烯生成受到抑制，多聚半乳糖醛酸酶和羧甲基纤维素酶活性下降，较好地保持了果实的硬度。

所有的试验结果表明，在一定温度和湿度下，经适宜的电场处理后，果蔬的呼吸强度降低，贮藏时间延长，色泽、硬度和腐烂率都有明显改善。

50kV/m和-100kV/m高压静电场处理冬枣、鸭梨、草莓、番茄和苹果果实，在贮藏过程中测定了果实内源多胺含量、果实多聚半乳糖醛酸酶和羧甲基纤维素酶活性、鸭梨黑心率、草莓腐烂率、果实硬度、可溶性固形物含量、果实颜色变化、冰点变化等指标，并在贮藏结束时，对果实品质进行感官评定，实验结果表明：

1.高压静电场处理对鸭梨、番茄和草莓果实内源多胺含量变化影响不同。经100kV/m高压静电场处理的亚精胺含量是对照组的1.76倍。

2.高压静电场处理可以抑制番茄和草莓果实多聚半乳糖醛酸酶和羧甲基纤维素酶活性，抑制草莓和番茄果实软化。

3.高压静电场处理鸭梨贮藏240天时，果实黑心率显著低于对照。

4.高压静电场处理草莓贮藏12天时，果实腐烂率显著低于对照。

本发明的高压静电场处理技术的特点

(1)高压静电场产生的臭氧具有杀菌和氧化乙烯作用。高压电场电离环境空气产生臭氧，臭氧具有杀菌和分解果蔬中产生的乙烯的作用，从而破坏果蔬的后熟条件。臭氧对果蔬的作用主要是杀菌和氧化乙烯，因为臭氧是强氧化剂，能剧烈地氧化微生物的细胞膜，抑制其生长或将其杀死，同时还能使果蔬的伤口愈合，提高其抵御新的微生物侵害的能力。乙烯是果蔬中自行产生的，被看作是果实成熟的启动物质，起着催熟和后熟的作用，成熟度增加使果蔬的乙烯量增加，从而加速了果蔬的后期成熟。因此，在果蔬贮藏期间，必须采取措施，控制乙烯的产生量，或降低乙烯的浓度，以利于延缓果蔬的成熟和衰老。

(2)高压静电场能改变酶的活性。酶是生物体内一切生理生化反应的催化剂，是生物体内正常新陈代谢的必要条件，是完成生命活动的重要因素之一。当生物体内的酶受到高压静电场的作用后，会引起活性的变化，各种代谢功能和生化反应受到抑制，从而降低果蔬的呼吸强度，延缓果蔬的成熟。同时，呼吸强度的减弱，可使果蔬与贮藏环境之间的蒸汽压梯度变得较为平坦，扩散流量受到限制，加之细胞膜具有一定的渗透自调作用，使细胞周围的“自由水”紧紧吸附在细胞壁上，失去了流动性和溶解力，使蒸腾速率变慢，有效地保存了果蔬中的水分。

(3)经过静电处理的农产品，在解除高压静电后的一段时间内继续维持保鲜效果，其后熟和衰老过程仍然缓慢，能够保证农产品的运输时间和货架期。

(4)经济、节能。由于电场中电流十分微小。因此，耗能很少，可节省资源。

(5)操作灵活。按照实际要求调节开关，即可达到所要求的条件。可随时解除高压，随时启闭高压装置装卸产品。

(6)高压静电场是简单的物理过程，无药物残留，不会造成二次环境污染。

(7)装置可采用现有市场通用电器部件制作，具有设备简单、成本低廉，是一个性能价格比都比较好的装置，有着极好的市场发展前景。

Claims

1.一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，主要包括一高压静电场发生器(1)及其控制部件(2)，经连接电线(3)连接至生物处理管道(4)所构成，其特征是，高压静电场发生器(1)输出高压可以连续调节的，其输出端和零线端分别与管道(4)的两平行极板(5)连接，并必须有一个极板是接地的。

2.如权利要求1所述的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，其特征是，所述的生物处理管道(4)是传送带(41)或者仓储空间(42)或者传送管道。

3.如权利要求1或2所述的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，其特征是，所述的极板(5)是板状或者园状或者网状的金属材料制作，所述的传送带(41)表面置有导电材料，如石墨、金属构成极板(5)另一接地的极板。

4.如权利要求1至3所述的任一的一种基于高压静电场处理生物生长、储藏技术的应用装置，其特征是，所述的高压静电场发生器(1)采用电子线路产生高频矩形波，经多级倍压整流电路，变换成稳定直流高压电，输出高压范围：10-200kv连续可调，输出电流小于1mA；

所述的控制部件(2)包括：电源开关、时间控制器和保护电路、指示灯及遥控、选择开关组成；

所述的连接电线(3)包括连接线及其接插件组成；

其中：高电压发生器(1)电源侧与电源开关输出端作串接连接，高电压发生器(1)输出端经选择开关与电极板(5)的一极板作串接连接，其中与植物接触的一极板接地；

电源开关电源侧与指示灯连接；电源开关输出端经与时间控制触点、遥控开关作串接连接。