CN102986864A - 谷物中稻米、豆类、小麦等产品的微波杀虫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种谷物原料或加工后谷物中稻米、豆类、小麦等产品的微波杀虫方法,此方法适用于谷物类产品入库前或出库后。谷物的微波杀虫方法,包括以下步骤:1、先将谷物产品定量装入带气孔包装袋中或非金属容器中,2、进入箱式或隧道式工业微波炉中均匀加热到40-70℃;3、然后进入隧道式保温烘箱,温度设定在50-70℃,保持3-15分钟;4、进入冷却通道,将容器或包装袋在冷风环境下缓慢降温到40℃以下;5、产品入库或零售。所述方法是一种纯物理杀虫技术,该方法能完全杀灭谷物中稻米、豆类中的成虫、幼虫和虫卵,又能保持谷物中稻米、豆类、小麦等产品原有质量、风味不变。
Description
技术领域
本发明涉及一种杀灭各种谷物等粮食产品的杀虫方法,特别是采用微波法杀灭谷物中稻米、豆类、小麦等粮食产品中成虫、幼虫和虫卵的方法。
背景技术
世界范围内,谷物中稻米、豆类、小麦等各种粮食产品中的虫害一直是粮食仓储、加工人员比较难以用物理法解决的难题,由于缺乏有效技术和设备,在我国谷物中的稻米、豆类、小麦等粮食的虫害问题一般依赖于磷化氢(或磷化铝)等药物熏蒸技术,这可以杀灭成虫和幼虫,但对寄生在粮食颗粒中的虫卵却不能完全杀灭,在仓储和销售货架期,合适的温度和湿度条件,虫卵就会孵化;过度使用化学药物的过程后,使得谷物、稻米、豆类、小麦保存和加工过程中受到化学和药物污染,给消费大众带来健康威胁。
虽然国内有采用微波杀虫的专利公开,比如CN 1528154A(大米或稻谷的微波在线杀虫方法),此专利采用微波辐射加工散装稻谷或在线大米加热杀虫的方法,它侧重采用微波加热可以直接杀灭稻谷或大米中的成虫、幼虫和虫卵,但没有完整考虑解决大米或稻谷的杀虫的同时,如何保持大米或稻谷质量不变(如爆腰、变色、裂纹、失水等)的问题,尤其是该方法对微波杀虫的机理理解错误。微波具有穿透和整体加热介质材料的特点,但是,微波加热腔中微波的功率分布不是绝对一致的,其中的大米或稻谷分布不是各向一致的,在微波加热过程中表现在大米或稻谷横截面上(垂直于输送带)存在温差,一般是当中温度高,四周温度低;当物料初温越低其微波加热升温后温差越大;表层大米或稻谷容易蒸发水分;微波直接加热稻米温度高于65℃后,或稻米间温差过大时,就会对大米或稻谷产生爆腰、变色、失水、膨化、熟化等变化;此专利对克服微波处理时谷物或大米的温差、爆腰、变色、失水没有对策;致使,粮仓或米厂用此方法杀灭虫害时,要么,杀虫效果不佳,要么虫杀了,米的质量也下降了,实际上无法使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种谷物中稻米、豆类、小麦等粮食产品的微波杀虫方法,确切的说是一种物理条件下微波协同杀虫方法。采用此方法既能将谷物中的稻米、豆类、小麦等产品中的虫体和虫卵杀灭,又能保持谷物中稻米、豆类、小麦等产品的原有质量、风味不变。
本发明的原理是应用微波技术方法杀灭虫害,系统首先考虑到:1)利用微波加热技术的优点是具有穿透特点、但穿透深度受微波频率的影响;2)微波加热过程中的物料受热均匀性是有偏差的,应通过设备设计和加热工艺调整来减小偏差;3)考虑谷物、稻米、豆类、小麦等产品能承受的耐热性(如:变色、爆腰、失水、膨化、熟化变质);4)温升速度、料间温差、料层温差,这些问题将通过设备和工艺流程辅助解决;5)考虑成虫、幼虫、虫卵的微波致死条件或微波与其它物理方法协同致死条件;6)然后考虑兼顾杀虫和保证各种谷物如:稻米、豆类、小麦等产品质量的工艺流程方案;7)建立实际生产工艺流程进行验证并优化适应粮食仓储、流通单位使用。
本发明的技术解决方案是,提供一种包括以下工艺过程及条件的谷物中稻米、豆类等粮食产品微波杀虫方法,步骤如下:
(1)、先将谷物中稻米、豆类、小麦等产品定量装入带气孔包装袋中或非金属容器中;
(2)、然后进入箱式或隧道式工业微波炉中均匀加热到40-70℃;
(3)、然后再进入隧道式保温烘箱,温度设定在50-70℃,保持3-15分钟;
(4)、依次再进入冷却通道,将容器或包装袋在冷风环境下缓慢降温,降到40℃以下;
(5)产品入库,待进仓或转运流通市场销售。
以上所述物理条件下微波协同杀虫工艺适用各种谷物,包括:稻米、豆类、小麦等粮食产品进库前处理或出库时处理,也可以是粮食产品最终包装后的出厂前处理。所述的谷物中稻米、豆类、小麦等产品是未脱壳或脱壳处理后产品;所述的害虫,包括各种成虫、幼虫和虫卵;
步骤(1)中,所述容器或包装袋,容器是指非金属材料、无毒性,如PP、陶瓷、玻纤、玻璃等材料制成,容器上开有少量气孔;包装袋可以是粮食专用各种纤维、棉麻织物袋、布袋、编织带或PP、PE袋,袋上用针扎一定量气孔;
步骤(2)中,所述箱式或隧道式工业微波炉缓慢对谷物、稻米、豆类等粮食均匀升温,帮助改善谷物的均匀性,最终使物料温度达到40-70℃后,通过输送带输出。
所述箱式或隧道式工业微波炉,是一种类似流水线状设备,中间是微波加热腔、腔体两侧是微波防泄漏端,物料一端进另一端出;其中的箱式微波炉是多个微波箱通过过渡段相互连接起来,而隧道微波炉是一个长隧道箱体;设备加热腔结构优选是箱式工业微波炉,该设备具有加热和均温功能;微波功率应可以调节大小(产量、季节、物料初温变化时可以调节);
微波加热设备选用箱式,该类设备加热比较均匀,微波腔对物料间隙式加热,过渡段有均温作用,逐渐加热和均温物料使得物料在加热过程中温差缩小;
微波采用2450MHz或915MHz频率时,当采用2450MHz频率时,对应波长约为12cm,容器或包装袋在输送带上的厚度控制在8cm以下,当微波采用915MHz频率时,对应波长约为32cm,容器或包装袋在微波输送带上的厚度控制在6-25cm。
微波加热腔内应通有热风,热风温度在30-70℃,它可以辅助改善物料里外的受热后的温度扩散、均匀性;此设备如上海麦风微波设备有限公司GETS-2X-100型微波设备,其微波频率是2450MHz,或者GETS-9A-100型,微波频率为915MHz,设备。
步骤(3)中,所述的隧道式保温烘箱,是一种四周封闭型隧道式输送通道,通道内的温度可以设定成恒定温度,该设备不向外排湿和排风,使得从中通过的物料温度保持在几乎恒定的温度;本工艺中优选温度设定在50-75℃,优选的是隧道型保温烘箱(如上海麦风微波设备有限公司GETS-2HX-100型保温烘箱)。
步骤(4)中,所述的冷却通道,是指物料从保温烘箱出来后,进入的降温段通道,是一种输送通道,通道上的降温气流由空气直接输入或由制冷空气引入;从冷却通道上通过的物料温度逐步降低,避免因快速降温引起谷物的开裂、爆腰等变化;
步骤(5)中,完成降温后谷物粮食,就可以入库或供应市场了。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
1、具有生产工艺完整,提高了生产加工速度和产品质量,可实现连续性生产,尤其是通过等量包装、微波间歇、均匀升温、热风保温、冷却降温技术实现谷物、稻米、豆类产品灭虫;
2、本发明的方法是一种纯物理灭虫技术,解决了谷物、稻米、豆类等粮食入库前杀虫和生产加工出厂前杀虫的方法,该工艺能最大程度减小谷物的熏蒸污染,提高产品质量和产量的稳定性。
附图说明
图1为本发明将谷物中稻米、豆类、小麦等产品的微波杀虫方法的工艺流程图。
图2为本发明将谷物中稻米、豆类、小麦等产品的微波杀虫方法的设备配置图。
附图标记:
1:箱式或隧道式工业微波炉设备;2:隧道式保温烘箱设备;3:冷却通道设备;4:微波炉输送带;5:微波防泄漏端;6:微波加热腔;7:微波过渡段;8:微波输送卸料板;9:隧道保温烘箱;10:隧道式保温烘箱输送带;11:烘箱输送卸料板;12:冷却通道输送带;13:冷却通道。
具体实施方式
以下结合具体实施例,进一步阐明本发明。应理解的是,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中术注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
微波杀灭箱装稻谷中成虫、幼虫、虫卵的方法方法,包括以下步骤:
(1)取一批1-25公斤容量塑料箱,该箱能耐85℃温度,在箱盖和四周开20-50个针眼作为透气孔,然后将稻谷称重等量分装入箱中,然后盖口;
当系统中微波设备频率用2450MHz时,稻谷料高控制在8cm下,微波设备频率用915MHz时,稻谷料高控制在16cm下;
(2)开启微波杀虫生产线系统,调整好微波设备1、保温烘箱设备2、冷却通道设备3到工作状态;
(3)开启箱式工业微波炉1,将装箱稻谷依次放入微波输送带4,调节微波功率、辅助热风对稻谷进行加热,控制稻谷微波加热达到温度为40-70℃间,时间约在3-10分钟,然后输出工业微波炉1;
(4)然后通过微波输送卸料板8将此稻谷送上隧道式保温烘箱设备2的烘箱输送带10,进入保温烘箱9,保温烘箱温度设定在70℃±5℃,稻谷在此通道保温3-10分钟;
(5)从保温通道出来的稻谷,通过烘箱输送卸料板11进入冷却通道输送,12,通过风冷形式进行降温,降温到40℃以下就可以了,但降温速度不宜过快、一般控制在15-25℃/H。
经过工艺流程的稻谷,就完成稻谷杀虫,可以入库或进入流通市场。
实施例2
微波杀灭袋装稻谷中成虫、幼虫、虫卵的方法方法,包括以下步骤:
(1)取一批1-25公斤容量编织袋,该箱能耐85℃温度,然后将稻谷称重等量分装入袋中,然后封口;
当系统中微波设备频率用2450MHz时,稻谷料高控制在8cm下,微波设备频率用915MHz时,稻谷料高控制在16cm下;
(2)开启微波杀虫生产线系统,调整好微波设备1、保温烘箱设备2、冷却通道设备3到工作状态;
(3)开启箱式工业微波炉1,将装袋稻谷依次放入微波输送带4,调节微波功率、辅助热风对稻谷进行加热,控制稻谷微波加热达到温度为45-65℃间,时间约在3-10分钟,然后输出微波炉1;
(4)然后将此稻谷送上隧道式保温烘箱设备2的烘箱输送带10,保温烘箱2温度设定在70℃±5℃,稻谷在此通道保温3-10分钟;
(5)从保温通道出来的稻谷,进入冷却通道设备3的冷却通道输送带12,通过风冷形式进行降温,降温到40℃以下就可以了,但降温速度不宜过快、一般控制在15-25℃/H。
经过工艺流程的稻谷,就完成稻谷杀虫,可以入库或进入流通市场。
实施例3
微波杀灭袋装大米中成虫、幼虫、虫卵的方法方法,包括以下步骤:
(1)取一批1-25公斤容量塑料袋,该袋能耐100℃温度,在袋上扎10-20个针眼作为透气孔,然后将大米称重等量分装入袋中,然后封口;
当系统中微波设备频率用2450MHz时,大米料高控制在8cm下,微波设备频率用915MHz时,稻谷料高控制在16cm下;
(2)开启微波杀虫生产线系统,调整好工业箱式微波设备1、保温烘箱设备2、冷却通道设备3到工作状态;
(3)开启箱式工业微波炉1,将装袋大米依次放入微波输送带4,调节微波功率、辅助热风对大米进行加热,控制大米微波加热达到温度为50-65℃间,时间约在3-10分钟,然后输出微波炉;
(4)然后将此大米送上隧道式保温烘箱设备2的保温烘箱输送带10,保温烘箱温度设定在70℃±5℃,大米在此通道保温3-10分钟;
(5)从保温通道出来的大米,进入冷却通道设备3的冷却通道输送带12,通过风冷形式进行降温,降温到40℃以下就可以了,但降温速度不宜过快、一般控制在15-25℃/H。
经过工艺流程的大米,就完成大米杀虫,可以入库或进入流通市场。
实施例4
微波杀灭袋装绿豆中成虫、幼虫、虫卵的方法方法,包括以下步骤:
(1)取一批1-5公斤容量塑料袋,该袋能耐85℃温度,用针在袋面上扎10-20个针眼作为透气孔,然后将绿豆称重等量分装入袋后封口;系统中微波设备频率用2450MHz时,绿豆料高控制在6cm下;
(2)开启微波杀虫生产线系统,调整好工业微波设备1、保温烘箱设备2、冷却通道设备3到工作状态;
(3)开启箱式工业微波炉1,将装袋绿豆依次放入微波输送带4,调节微波功率、辅助热风对袋装绿豆进行加热,控制绿豆微波加热达到温度为50-65℃间,时间约在3-10分钟,然后输出微波炉;
(4)然后将此袋装绿豆送上隧道式保温烘箱设备2的保温烘箱输送带10,保温烘箱温度设定在70℃±5℃,绿豆在此通道保温3-10分钟;
(5)从保温通道2出来的绿豆,进入冷却通道设备3的输送带12,通过风冷形式进行降温,降温到40℃以下就可以了,但降温速度不宜过快、一般控制在15-25℃/H。
经过工艺流程的绿豆,就完成绿豆杀虫,可以入库或进入流通市场。
实施例5
微波杀灭袋装小麦中成虫、幼虫、虫卵的方法方法,包括以下步骤:
(1)取一批1-25公斤容量编织袋,该箱能耐85℃温度,然后将小麦称重等量分装入袋中,然后封口;
当系统中微波设备频率用2450MHz时,小麦料高控制在8cm下,微波设备频率用915MHz时,小麦料高控制在16cm下;
(2)开启微波杀虫生产线系统,调整好微波设备1、保温烘箱设备2、冷却通道设备3到工作状态;
(3)开启箱式工业微波炉1,将装袋小麦依次放入微波输送带4,调节微波功率、辅助热风对小麦进行加热,控制小麦微波加热达到温度为45-65℃间,时间约在3-10分钟,然后输出微波炉1;
(4)然后将此小麦送上隧道式保温烘箱设备2的烘箱输送带10,保温烘箱2温度设定在70℃±5℃,小麦在此通道保温3-10分钟;
(5)从保温通道出来的小麦,进入冷却通道设备3的冷却通道输送带12,通过风冷形式进行降温,降温到40℃以下就可以了,但降温速度不宜过快、一般控制在15-25℃/H。
经过工艺流程的小麦,就完成小麦杀虫,可以入库或进入流通市场。
Claims (8)
1.一种谷物或加工后谷物中稻米、豆类、小麦等产品的微波杀虫工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、先将谷物中稻米、豆类、小麦等产品定量装入带气孔包装袋中或非金属容器中;
(2)、然后进入箱式或隧道式工业微波炉1中缓慢、均匀加热到40-70℃;
(3)、然后再进入隧道式保温烘箱2,温度设定在50-70℃,保持3-15分钟;
(4)、依次再进入冷却通道3,将容器或包装袋在冷风环境下缓慢降温,降到40℃以下;
(5)产品待进仓入库或转运流通市场。
2.根据权利1所述的方法,其特征在于,所述的谷物中稻米、豆类、小麦等产品是未脱壳或脱壳处理后产品;所述的害虫,包括各种成虫、幼虫和虫卵;
进一步的,所述物理条件下微波杀虫工艺适用各种谷物,包括:稻米、豆类、小麦等粮食产品进库前处理或出库时处理,也可以是粮食产品最终包装后的出厂前处理。
3.根据权利1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述带气孔包装袋或非金属容器为非金属材料、微波几乎不吸收,无毒性,如PP、陶瓷、玻纤、玻璃等材料制成,容器上开有少量气孔;包装袋可以是粮食专用的各种纤维、棉麻织物袋、编织带或PP、PE袋,袋上自有或用针扎一定量气孔。
4.根据权利1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述箱式或隧道式工业微波炉1是一种类似流水线状设备,中间是微波加热腔6、腔体两侧是微波防泄漏端5,物料一端进另一端出,其中的箱式微波炉是多个微波腔通过过渡段7相互连接起来,而隧道微波炉是一个长隧道腔体;微波功率应可以调节大小(产量、季节、物料初温变化时可以调节);
进一步的,当谷物料层厚度在6cm~25cm时,优选915MHz微波设备,一般采用谷物料层厚度小于8cm时,优选2450MHz微波设备;
进一步的,设备加热腔结构优选是箱式工业微波炉,该类设备加热比较均匀,微波腔对物料间隙式加热,过渡段有均温作用,逐渐加热和均温物料使得物料在加热过程中温差缩小。
5.根据权利4所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,微波加热腔内应通有热风,热风温度在30-70℃,它可以辅助改善物料里外的受热后的温度扩散、均匀性;微波缓慢对谷物中稻米、豆类、小麦等粮食均匀升温,最终使物料温度达到30-70℃后,通过输送带输出。如:上海麦风微波设备有限公司的2450MHz频率的GETS-2X-100型设备和915MHz频率的GETS-9A-100型设备。
6.根据权利1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的隧道式保温烘箱2,是一种四周封闭型隧道式输送通道,通道内的温度可以设定成恒定温度,该设备不向外排湿和排风,使得从中通过的物料温度保持在几乎恒定的温度;本工艺中优选温度设定在50-75℃,优选的是隧道型保温烘箱(如上海麦风微波设备有限公司GETS-2HX-100型烘箱)。
7.根据权利1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中所述的冷却通道3,是指物料从保温烘箱出来后,进入的降温段通道,是一种输送通道,通道上的降温气流由空气直接输入或由制冷空气引入;
进一步的,从冷却通道上通过的物料温度逐步降低,避免因快速降温引起谷物的开裂、爆腰等变化。
8.根据权利1所述的方法,其特征在于,步骤(5)中,完成降温后谷物粮食,就可以入库或转运流通市场,供应销售了。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130327 |