CN107006759A - 一种高效蔬菜农残降解方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效蔬菜农残降解方法及装置，新鲜蔬菜依次经超声波清洗水槽中进行超声清洗，第一气泡清洗水槽，臭氧降解机，第二气泡清洗水槽，振动沥干轨道和风力吹干轨道，采用了超声波联用臭氧强氧化法高效降解蔬菜中的农药残留，实现了快速、高效降解蔬菜残留农药易操作、无二次污染、对污染物降解彻底等特点，具有高效、低成本等优势。
Description
技术领域
本发明属于蔬菜加工领域，具体涉及一种高效蔬菜农残降解方法及装置。
背景技术
蔬菜是重要农作物，也是居民日常生活必不可少的食物。随着人类对于农产品需求量的不断扩大，农药的使用处于一个急速增长的阶段，而在蔬菜生产环节由于用药不科学、菜农安全意识淡薄和产地环境污染等因素，造成长期来蔬菜农药残留严重超标，致使我国农副产品出口屡屡发生被拒收、扣留、退货、索赔，以至撤消合同等。而蔬菜农药残留在体内经过长期的日积月累，潜移默化，会导致心脑血管、糖尿病、肝病、癌症等顽固性疑难疾病发生，造成人的视力、记忆力和性功能等身体机能严重衰退。更可怕的是农药残留在人体内富集，还会通过胚胎和母乳传给下一代，殃及子孙后代的健康。
蔬菜农残由于其自然分解无法满足人类的安全需求，为保障消费者身心健康和生命安全，我们只有通过科技的手段来促进农药的降解，提高农产品的安全性，这是一项可采用的有效应急措施。去除蔬菜中残留农药的主要方法有生物降解法、物理法、化学法超声波是一种高频机械波，具有能量集中、穿透力强等特点，一方面，超声波振荡具有振荡频率高、强度大的特点，加速了农药分子的运动，增加农药分子的溶出机率，使水溶性农残从果蔬表面溶解至水中；臭氧是一种强氧化剂，其在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟，因此具有很强的氧化性，能氧化许多有机物，极易与-SH、=S、-NH2、=NH、-OH和-CHO等反应。关于臭氧的氧化机理已有许多报道，有机磷农药、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯类农药的结构式中含有磷氧双键、碳碳双键或苯环结构。在臭氧的氧化作用下，双键断裂，苯环开环，农药的分子结构被破坏。臭氧氧化农药的产物是酸类、醇类、胺类或相应的氧化物等低分子化合物，大都为水溶性，可以用水清洗去除，而多余的臭氧本身可分解为氧气，不会造成二次污染。
中国专利CN201410418157.6公开了一种微纳米臭氧气泡方法和光催化氧化方法相结合的协同处理方法，将果蔬浸泡于水中，利用臭氧微纳米气泡对所述果蔬表面的农药残留进行降解，利用光催化氧化降解水中的农药残留，实现对果蔬表面农残的处理，水流经活性炭之后再进行所述锐钛矿型纳米TiO2、ZnO、SnO2、Bi2O3、金红石型TiO2、SnO2/TiO2复合光催化剂光催化氧化降解，以除去水中的杂质以及经臭氧微纳米气泡降解后的农药残留。该方法相当于是不停地对浸泡果蔬的水进行农残降解处理，而不是直接对果蔬本身进行处理，主要缺点在于果蔬表面的农残无法通过浸泡方式溶解至水中，因此该方法起到的降解效果甚微。中国专利CN201510813052.5公开了一种家用厨具果蔬除农药残留自动清洗机包括臭氧发生装置、超声波发生器，其技术特点在于臭氧和超声“一锅法”同时作用于被浸泡在水中的果蔬，其缺点在于，臭氧与果蔬的接触面积仅限于其露出水面的部分，导致其降解效果非常有限。中国专利CN201310705162.0公开了一种羟基自由基分解果蔬农药残留、餐具消毒的方法及其装置，首先将臭氧发生器产生的臭氧经过曝气器释放到水中，再经过波轮的搅拌在水中生成高浓度臭氧水，高浓度臭氧水再经过UVC253.7nm汞灯紫外灯模块或深紫外DUV LED 280nm LED紫外灯模块照射生成单线态原子氧，单线态原子氧将水拉开生成高浓度的羟基自由基水溶液，被消毒解毒净化的水果、蔬菜等生鲜食品或被消毒的餐具、医疗器械放置在载物筐内，波轮搅动着高浓度羟基自由基水溶液快速从水果蔬菜、生鲜食品、餐具、医疗器械的缝隙中流动，所述羟基自由基水溶液才能持续不断地对水果、蔬菜和生鲜食品的农药残留物进行消毒、解毒、净化或对餐具和医疗器械进行消毒，其缺点在于，深紫外光在水中的有效传播距离非常短，只能作用于容器表面的臭氧水，导致羟基自由基水溶液仅存在与容器内液体表面的浅层内，无法对液面下的果蔬进行有效农残降解，该方法的降解效果非常有限。中国专利CN201310705162.0公开了一种含特定农药蔬菜原料加工前降解同时保质的理化处理方法，将新鲜蔬菜首先经过碱液处理，在碱液处理过程中配合高频和低频两段超声波清洗技术，然后再经热烫短时间浸泡，最后经过清水浸泡，捞出晾干，放入冷库冷藏，其缺点在于，碱液浸泡和热烫浸泡会造成蔬菜营养成分变质，甚至造成二次污染。寻找一种蔬菜农残降解方法的有效技术方案，是非常必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高效蔬菜农残降解方法及装置，具体包括：
一种高效蔬菜农残降解方法，用于对蔬菜表面的农残进行降解处理，该方法包括以下步骤：
（1）将新鲜蔬菜，放入超声波清洗水槽中进行超声清洗，超声频率为25-40KHz，超声时间15-20min，超声强度为40-50W/cm2；
（2）经超声波清洗后的蔬菜，进入第一气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
（3）蔬菜进入臭氧降解机，臭氧浓度1-5ppm，处理时间120s；
（4）蔬菜进入第二气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
（5）蔬菜进入振动沥干轨道，在向前传送的同时，通过网带振动带动蔬菜抖动，使得挂在其内部和表面的水珠掉落；
（6）蔬菜进入风力吹干轨道，在向前传送的同时，高速气流吹向蔬菜表面，使得挂在其表面的水珠彻底被吹干。
一种高效蔬菜农残降解装置，包含顺次连接的超声波清洗水槽、第一气泡清洗水槽、臭氧降解机、第二气泡清洗水槽、振动沥干轨道和风力吹干轨道，所述超声波清洗水槽、第一气泡清洗水槽、臭氧降解机、第二气泡清洗水槽、振动沥干轨道和风力吹干轨道内分别设置有传送网带，且所述各传送网带在出料端的高度高于入料端，第一气泡清洗水槽高压气泡从入料端喷向出料端，第二气泡清洗水槽高压气泡从入料端喷向出料端。
采用本发明的技术方案，能达到的有益效果如下：
采用了超声波联用臭氧强氧化法高效降解蔬菜中的农药残留，实现了快速、高效降解蔬菜残留农药易操作、无二次污染、对污染物降解彻底等特点，具有高效、低成本等优势。
附图说明
图1高效蔬菜农残降解装置示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高效蔬菜农残降解方法，用于对蔬菜表面的农残进行降解处理，该方法包括以下步骤：
（1）将新鲜蔬菜，放入超声波清洗水槽中进行超声清洗，超声频率为25-40KHz，超声时间15-20min，超声强度为40-50W/cm2；
（2）经超声波清洗后的蔬菜，进入第一气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
（3）蔬菜进入臭氧降解机，臭氧浓度1-5ppm，处理时间120s；
（4）蔬菜进入第二气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
（5）蔬菜进入振动沥干轨道，在向前传送的同时，通过网带振动带动蔬菜抖动，使得挂在其内部和表面的水珠掉落；
（6）蔬菜进入风力吹干轨道，在向前传送的同时，高速气流吹向蔬菜表面，使得挂在其表面的水珠彻底被吹干。
使用本方法处理过的常见蔬菜，依据GB/T 20769-2008《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定液相色谱-串联质谱法》检测，农残降解达标率100%。检测结果详见表1至表4。
表1：降解小白菜农残效果
表2：降解油菜农残效果
表3：降解生菜农残效果
表4：降解上海青农残效果
一种高效蔬菜农残降解装置，请参考图1，包含顺次连接的超声波清洗水槽1、第一气泡清洗水槽2、臭氧降解机3、第二气泡清洗水槽4、振动沥干轨道5和风力吹干轨道6，所述超声波清洗水槽1设置有传送网带11，超声波发生装置12设置于网带内部，第一气泡清洗水槽2设置有传送网带21，第一气泡清洗水槽2高压气泡从入料端喷向出料端，高压气泡发生器22设置于第一气泡清洗水槽2入料端，第一气泡清洗水槽4设置有传送网带41，第一气泡清洗水槽4高压气泡从入料端喷向出料端，高压气泡发生器42设置于第一气泡清洗水槽4入料端，臭氧降解机3设置有传送网带31及密封罩33，所述臭氧发生装置设置于密封罩33的顶部，振动沥干轨道5的振动发生装置52设置于其传送网带内部，风力吹干轨道6的传送网带上方设置有高压送风装置62向风力吹干轨道6吹气。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (2)
1.一种高效蔬菜农残降解方法，用于对蔬菜表面的农残进行降解处理，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将新鲜蔬菜，放入超声波清洗水槽中进行超声清洗，超声频率为25-40KHz，超声时间15-20min，超声强度为40-50W/cm2；
经超声波清洗后的蔬菜，进入第一气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
蔬菜进入臭氧降解机，臭氧浓度1-5ppm，处理时间120s；
蔬菜进入第二气泡清洗水槽，气泡发生器气压强度为50MPa；
蔬菜进入振动沥干轨道，在向前传送的同时，通过网带振动带动蔬菜抖动，使得挂在其内部和表面的水珠掉落；
蔬菜进入风力吹干轨道，在向前传送的同时，高速气流吹向蔬菜表面，使得挂在其表面的水珠彻底被吹干。
2.一种高效蔬菜农残降解装置，用于权利要求1所述高效蔬菜农残降解方法，其特征在于，包含顺次连接的超声波清洗水槽、第一气泡清洗水槽、臭氧降解机、第二气泡清洗水槽、振动沥干轨道和风力吹干轨道，所述超声波清洗水槽、第一气泡清洗水槽、臭氧降解机、第二气泡清洗水槽、振动沥干轨道和风力吹干轨道内分别设置有传送网带，且所述各传送网带在出料端的高度高于入料端，第一气泡清洗水槽高压气泡从入料端喷向出料端，第二气泡清洗水槽高压气泡从入料端喷向出料端。
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