CN106086927B - 一种富氢食品制备机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富氢食品制备机，属于食品制造技术领域，增设氢源壳，氢源壳内设置有电解水制氢单元并借助电解水制氢单元中的高分子隔膜分为内、外腔室，外腔室中固定有电解阳极板，内腔室中固定有电解阴极板，外腔室或内腔室中设置有借助注水管与水源连接的储水空间，内腔室与食品加工仓连通，外腔室借助装有氧气泄压阀的导氧管与外界连通，电解水制氢单元中的电源控制阀及氧气泄压阀的受控端都与控制器的控制端连接。电解所产生的氧，不与食品接触，直接排至机体外，不会导致因氧化作用而产生任何毒副作用，电解产生的氢可在食品加工过程中渗入到食品内部，使食品口感更好，食用富氢食品后，对人体的作用更持久，保健效果更好。

Description

一种富氢食品制备机
技术领域
本发明属于食品制造技术领域，涉及到食品制造设备，具体涉及到一种富氢食品制备机。
背景技术
组成有机生命体最多的元素是氢，而作为生命内环境最重要成分的水也主要是由氢元素组成的，因此可以说氢元素不仅是宇宙元素，更是生命元素。最近数年的研究，特别是基础医学领域的众多研究证明，氢气可能是一种具有重要药理效应的分子。化学反应、细胞学实验和分子生物学技术等手段证实，氢气溶解在液体中能够选择性的清除羟自由基(·OH)和过氧亚硝基阴离子(ONOO-)，而对过氧化氢没有任何作用。而羟自由基(·OH)和过氧亚硝基阴离子(ONOO-)是氧化损伤的最重要介质。由于目前体内尚未找到内源性特异性清除途径，因此现在研究认为，氢气是一种具有选择性抗氧化作用的物质。氢气具有选择性抗氧化作用的发现，彻底推翻了氢气属于生理学惰性气体的传统观点，这是具有里程碑意义的发现。它不仅会引起基础和临床医学领域的很大兴趣，而且确实能在临床上发挥重要作用，并启动一个新的研究方向：氢分子医学，同时也会对人类疾病的防治产生深远影响。
随着生命科学的发展，人们逐渐认识到，简单采用强还原物质(如维生素类)清除活性氧治疗疾病是非常不完整的，只有能选择性中和对机体有害的活性氧，或者说具有选择性抗氧化作用的物质才属于最理想的抗氧化物质。这正是氢气对抗氧化损伤、对不少疾病具有神奇治疗作用的分子基础。氢气有望成为临床治疗和健康保健的新手段。其中，饮用饱和氢气(富氢水)则是最常采用的方式之一，也是目前的理想手段。
现有技术中以电解方式制备富氢水较多，但尚未有富氢食品制备装置，不能满足日常生活中人们对富氢食品的需求。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种富氢食品制备机，便于在日常烹饪过程中将氢气导入食品，快速方便地制取富氢食品，结构简单，使用方便，安全性高，不易发生危险。
本发明所采取的具体技术方案是：一种富氢食品制备机，包括设有食品加工仓的机体和扣合在机体上的密封盖，机体内设置有电热元件和控制器，关键是：增设氢源壳，氢源壳内设置有电解水制氢单元并借助电解水制氢单元中的高分子隔膜分为内、外腔室，外腔室中固定有电解阳极板，内腔室中固定有电解阴极板，外腔室或内腔室中设置有借助注水管与水源连接的储水空间，内腔室与食品加工仓连通，外腔室借助装有氧气泄压阀的导氧管与外界连通，电解水制氢单元中的电源控制阀及氧气泄压阀的受控端都与控制器的控制端连接。
所述的控制器包括含有温度传感器的控温单元、含有计时器的控时单元和含有压力传感器的控压单元，控压单元的控制端与控温单元的受控端连接，控温单元及控时单元的控制端都与电解水制氢单元中的电源控制阀连接，控压单元的控制端同时与氧气泄压阀、及电源控制阀的受控端连接。
所述的电解水制氢单元还包括设置在储水空间内、与电源控制阀受控端连接的水位监测仪。
所述的电解水制氢单元包括电解供水排氢单元，氢源壳位于机体和密封盖外部，氢源壳与内腔室相对应的底板为密闭结构，电解供水排氢单元包括在注水管进口处设置的快开密封盖、在快开密封盖与注水管之间设置的过滤网、进口与内腔室连通且出口与食品加工仓连通的氢气导管，还包括与内腔室内储水空间连通的排水阀，氢气导管的出口处设置有喷淋头。
电解阴极板与氢源壳之间设置有第一绝缘弹性密封圈，电解阳极板与氢源壳之间设置有第二绝缘弹性密封圈。
所述的电解水制氢单元包括电解供水排氢单元，氢源壳位于密封盖内部且氢源壳与内腔室相对应的底板为镂空结构形成与食品加工仓连通的氢气出口，电解供水排氢单元包括在注水管进口处设置的快开密封盖、位于外腔室储水空间内且底部开口的集水槽、位于集水槽内的浮球阀，浮球阀的一端与进口朝向食品加工仓的蒸气管连通、另一端与出口和外腔室连通的冷凝管连通，蒸气管的进口处设置有带过滤膜的过滤头。
电解阴极板与氢源壳之间设置有微孔隔板，微孔隔板与氢源壳之间设置有第三绝缘弹性密封圈，电解阳极板与氢源壳之间设置有第四绝缘弹性密封圈。
所述的电解阴极板、电解阳极板和微孔隔板都是倒凹面结构。
所述的氢源壳包括外盘体、与外盘体形成可拆卸式连接的内盘体。
本发明的有益效果是：增设电解水制氢单元，在制备富氢食品过程中，电解所产生的氧，不与食品接触，直接排至机体外，不会导致因氧化作用而产生任何毒副作用。在烹饪过程中仅产生氢气的还原作用，从而避免了阳极氧化的毒副作用，电解产生的氢可在食品加工过程中渗入到食品内部，解决了在日常烹饪过程中无法将氢导入食品的难题。氢的还原作用使制备的富氢食品中易氧化的营养成分得以更多保留，口感更好。与富氢水相比，所制得的富氢食品氢含量更高，氢更难逃逸，氢在食品中滞留期更长，食用富氢食品后，对人体的作用更持久，保健效果更好。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明第一实施例的结构示意图。
图3为本发明第二实施例的结构示意图。
附图中，1代表控制器，101代表控温单元，102代表控时单元，103代表控压单元，2代表电解水制氢单元，201代表高分子隔膜，202代表电解阳极板，203代表电解阴极板，204代表注水管，205代表氧气泄压阀，206代表电源控制阀，207代表快开密封盖，208代表过滤网，209代表氢气导管，210代表排水阀，211代表第一绝缘弹性密封圈，212代表第二绝缘弹性密封圈，213代表集水槽，214代表浮球阀，215代表蒸气管，216代表冷凝管，217代表过滤膜，218代表过滤头，219代表微孔隔板，220代表水位监测仪，221代表喷淋头，3代表氢源壳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明：
实施例1，如图1和图2所示，一种富氢食品制备机，包括设有食品加工仓的机体和扣合在机体上的密封盖，机体内设置有电热元件和控制器1，机体可以是内、外两层或内、中、外三层，机体的内仓体用来盛装欲烹制的食物形成食品加工仓，外仓体用来安装电热元件和控制器1，同时起安全防护和保温作用，三层仓体是在内外两层仓体间加有中仓体，形成蒸锅并起双重保温作用。在制备机的食品加工仓上方设置有并联针式泄压阀，食品加工仓内的气体可以通过并联针式泄压阀被排放到外部，并联针式泄压阀与大气贯通的单针出口直径均小于氧氢火焰的最小熄灭直径，有效防止了火焰的逆流传播，即使在泄压时遇明火也不会发生回火，避免了爆炸的发生，提高了该制备机在使用时的安全性和可靠性。
增设氢源壳3，氢源壳3内设置有电解水制氢单元2并借助电解水制氢单元2中的高分子隔膜201分为内、外腔室，外腔室中固定有电解阳极板202，内腔室中固定有电解阴极板203，电解阳极板202和电解阴极板203从两侧将高分子隔膜201夹紧，外腔室或内腔室中设置有借助注水管204与水源连接的储水空间，内腔室与食品加工仓连通，外腔室借助装有氧气泄压阀205的导氧管与外界连通，电解水制氢单元2中的电源控制阀206及氧气泄压阀205的受控端都与控制器1的控制端连接，电解阳极板202和电解阴极板203都与电源控制阀206连接。
电解水制氢单元2包括电解供水排氢单元，氢源壳3位于机体和密封盖外部，氢源壳3与内腔室相对应的底板为密闭结构，内腔式内设置有储水空间，电解供水排氢单元包括在注水管204进口处设置的快开密封盖207、在快开密封盖207与注水管204之间设置的过滤网208、进口与内腔室连通且出口与食品加工仓连通的氢气导管209，还包括与内腔室内储水空间连通的排水阀210，快开密封盖207在打开和关闭时方便快捷，省时省力，过滤网208可以使进入储水空间内的水更加干净卫生，氢气导管209的出口处设置有喷淋头221，喷淋头221的设置，使得氢气进入食品加工仓内时分散性更好，使得氢气在食品内分散的更加均匀，口感更好。
控制器1包括含有温度传感器的控温单元101、含有计时器的控时单元102和含有压力传感器的控压单元103，控压单元103的控制端与控温单元101的受控端连接，控温单元101及控时单元102的控制端都与电解水制氢单元2中的电源控制阀206连接，控温单元101除了控制电热元件加热、保温或关闭外，还可根据控温单元101设置的温度和控时单元102设置的时间来控制电源控制阀206启动时间或关闭时间。控压单元103的控制端同时与氧气泄压阀205、及电源控制阀206的受控端连接，当食品加工仓内压力超过或低于设定压力时，关闭或开启电热元件和电解水制氢单元2，从而控制电解的启动和关闭。
电解水制氢单元2还包括设置在储水空间内、与电源控制阀206受控端连接的水位监测仪220，可以实时监测氢源壳3内的水位，并将检测结果发送给电源控制阀206，从而控制电解水制氢单元2的开启和关闭。
电解阴极板203与氢源壳3之间设置有第一绝缘弹性密封圈211，起到固定密封作用，防止氢气通过缝隙到达电解阴极板203对面而造成氢气的浪费，电解阳极板202与氢源壳3之间设置有第二绝缘弹性密封圈212，起到固定密封作用，防止氧气通过缝隙到达电解阳极板202对面而对食品产生影响。
氢源壳3包括外盘体、与外盘体形成可拆卸式连接的内盘体，分体式结构，拆装方便快捷，省时省力，而且便于清洁维护。
使用时：通过注水管204向氢源壳3的储水空间内注水，当水位达到设定值时，水位监测仪220发出信号停止注水，同时启动电源控制阀206，电解阴极板203、高分子隔膜201、电解阳极板202和电源控制阀206形成闭合回路，电解阳极板202产生的氧气在外腔室内聚积，随着氧气量的增加气压增大，当气压达到设定值时氧气泄压阀205被打开，氧气排出到外部，当气压减小到设定值时氧气泄压阀205关闭，电解阴极板203产生的氢气经过氢气导管209和喷淋头221进入食品加工仓内，渗入到食品内部，当氢源壳3内的水位低于设定值时，水位监测仪220将检测的数据发送给电源控制阀206，停止电解过程。
实施例2、如图3所示，与实施例1不同的是，电解水制氢单元2包括电解供水排氢单元，为了进一步节省空间，使制备机整体更加整齐美观，将氢源壳3设置在密封盖内部且氢源壳3与内腔室相对应的底板为镂空结构形成与食品加工仓连通的氢气出口，使得内腔室内产生的氢直接通过氢气出口进入食品加工仓内，电解供水排氢单元包括在注水管204进口处设置的快开密封盖207、位于外腔室储水空间内且底部开口的集水槽213、位于集水槽213内的浮球阀214，浮球阀214的一端与进口朝向食品加工仓的蒸气管215连通、另一端与出口和外腔室连通的冷凝管216连通，利用浮球阀214来控制冷凝过程的开启和关闭，结构简单，使用方便。快开密封盖207在打开和关闭时方便快捷，省时省力，蒸气管215的进口处设置有带过滤膜217的过滤头218，使进入储水空间内的水更加干净卫生。
电解阴极板203与氢源壳3之间设置有微孔隔板219，微孔隔板219上可以储存水蒸气，延长氢气与水汽接触时间，增加溶氢量。微孔隔板219与氢源壳3之间设置有第三绝缘弹性密封圈，起到固定密封作用，防止氢气通过缝隙到达电解阴极板203对面而造成氢气的浪费，电解阳极板202与氢源壳3之间设置有第四绝缘弹性密封圈，起到固定密封作用，防止氧气通过缝隙到达电解阳极板202对面而对食品产生影响。
电解阴极板203、电解阳极板202和微孔隔板219都是倒凹面结构，一是防止因温差引起高分子隔膜201变形导致高分子隔膜201与两电极板接触不良，从而造成电解效率下降；二是充分利用水的表面张力，防止蒸气凝结成水珠滴落于食物表面，造成局部水分过高。
使用时：通过注水管204向氢源壳3的储水空间内注水，当水位达到设定值时，水位监测仪220发出信号停止注水，同时启动电源控制阀206，电解阴极板203、高分子隔膜201、电解阳极板202和电源控制阀206形成闭合回路，电解阳极板202产生的氧气在外腔室内聚积，随着氧气量的增加气压增大，当气压达到设定值时氧气泄压阀205被打开氧气排出到外部，当气压减小到设定值时氧气泄压阀205关闭，电解阴极板203产生的氢气经过氢源壳3底部的镂空结构进入食品加工仓内，渗入食品内，当集水槽213处于低水位时，浮球阀214开启，食品加工仓内的水蒸气经过蒸汽管215进入冷凝管216冷凝为液态水，冷凝水沿着电解阳极板202凸面逐步浸润整个电极板表面，进而从集水槽213底部流入集水槽213内部，当集水槽213液位达到设定高水位时，浮球阀214关闭，停止冷凝过程，再次启动电源控制阀206。将机体内产生的水蒸气转换成液态水送入氢源壳3内进行电解，可以延长电解时间，增加氢气产量，而且节约成本。氢源壳3底部镂空结构的设置，使得氢气进入食品加工仓内时分散性更好，使得食品口感的均匀性更好。
综上所述，本发明采用特殊的与食品非直接接触式隔膜电解装置，由于高分子隔膜201为离子交换膜，具有选择透过性，可以起到隔离的作用，大分子物质无法通过本隔膜，只有质子和极少量的水可以通过，高分子隔膜201的存在，阻断了氧气进入食品加工仓内，在制备富氢食品过程中，电解所产生的氧气，不与食品接触，直接排至机体外，不会导致因氧化作用而产生任何毒副作用。在烹饪过程中仅产生氢气的还原作用，从而避免了阳极氧化的毒副作用，电解产生的氢气也无法通过高分子隔膜201逃出，氢气渗入到食品内部，解决了在日常烹饪过程中无法将氢气导入食品的难题，氢的还原作用使制备的富氢食品中易氧化的营养成分得以更多保留，口感更好。与富氢水相比，所制得的富氢食品氢含量更高，氢更难逃逸，氢在食品中滞留期更长，食用富氢食品后，对人体的作用更持久，保健效果更好。

Claims (7)

1.一种富氢食品制备机，包括设有食品加工仓的机体和扣合在机体上的密封盖，机体内设置有电热元件和控制器(1)，其特征在于：增设氢源壳(3)，氢源壳(3)内设置有电解水制氢单元(2)并借助电解水制氢单元(2)中的高分子隔膜(201)分为内、外腔室，外腔室中固定有电解阳极板(202)，内腔室中固定有电解阴极板(203)，外腔室或内腔室中设置有借助注水管(204)与水源连接的储水空间，内腔室与食品加工仓连通，外腔室借助装有氧气泄压阀(205)的导氧管与外界连通，电解水制氢单元(2)中的电源控制阀(206)及氧气泄压阀(205)的受控端都与控制器(1)的控制端连接；
所述的电解水制氢单元(2)包括电解供水排氢单元，电解供水排氢单元和氢源壳(3)包括以下两种实施方式：
氢源壳(3)位于机体和密封盖外部，氢源壳(3)与内腔室相对应的底板为密闭结构，电解供水排氢单元包括在注水管(204)进口处设置的快开密封盖(207)、在快开密封盖(207)与注水管(204)之间设置的过滤网(208)、进口与内腔室连通且出口与食品加工仓连通的氢气导管(209)，还包括与内腔室内储水空间连通的排水阀(210)，氢气导管(209)的出口处设置有喷淋头(221)；
所述的电解水制氢单元包括电解供水排氢单元，氢源壳(3)位于密封盖内部且氢源壳(3)与内腔室相对应的底板为镂空结构形成与食品加工仓连通的氢气出口，电解供水排氢单元包括在注水管(204)进口处设置的快开密封盖(207)、位于外腔室储水空间内且底部开口的集水槽(213)、位于集水槽(213)内的浮球阀(214)，浮球阀(214)的一端与进口朝向食品加工仓的蒸气管(215)连通、另一端与出口和外腔室连通的冷凝管(216)连通，蒸气管(215)的进口处设置有带过滤膜(217)的过滤头(218)。
2.根据权利要求1所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：所述的控制器(1)包括含有温度传感器的控温单元(101)、含有计时器的控时单元(102)和含有压力传感器的控压单元(103)，控压单元(103)的控制端与控温单元(101)的受控端连接，控温单元(101)及控时单元(102)的控制端都与电解水制氢单元(2)中的电源控制阀(206)连接，控压单元(103)的控制端同时与氧气泄压阀(205)、及电源控制阀(206)的受控端连接。
3.根据权利要求1所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：所述的电解水制氢单元(2)还包括设置在储水空间内、与电源控制阀(206)受控端连接的水位监测仪(220)。
4.根据权利要求1所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：电解阴极板(203)与氢源壳(3)之间设置有第一绝缘弹性密封圈(211)，电解阳极板(202)与氢源壳(3)之间设置有第二绝缘弹性密封圈(212)。
5.根据权利要求1所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：电解阴极板(203)与氢源壳(3)之间设置有微孔隔板(219)，微孔隔板(219)与氢源壳(3)之间设置有第三绝缘弹性密封圈，电解阳极板(202)与氢源壳(3)之间设置有第四绝缘弹性密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：所述的电解阴极板(203)、电解阳极板(202)和微孔隔板(219)都是倒凹面结构。
7.根据权利要求1所述的一种富氢食品制备机，其特征在于：所述的氢源壳(3)包括外盘体、与外盘体形成可拆卸式连接的内盘体。
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