CN110506960B - 用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，包括电位水发生装置，电位水发生装置通过电位水理化指标检测装置与水箱连通，水箱的上方设置有箱体通道，箱体通道内设置有由动力装置驱动运转的传送带，传送带上可设置有水果篮筐，水果篮筐的上方设置有喷头，喷头与水箱连通，喷头与水箱之间设置有喷淋循环水泵，水箱连接有电位水冷却装置以及水温检测装置。利用传送带传送盛有水果的水果篮筐时，通过喷淋循环水泵将水箱内冷却的电位水从喷头喷出，对水果篮筐内的水果进行喷淋冲洗让水果迅速冷却，降低水果温度、减缓水果呼吸强度，通过电位水优良的消毒氧化能力以除去水果表面的各类微生物残留和农药残留。

Description

用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统和方法

技术领域

本发明涉及使用电位水对水果清洗的技术领域，具体的是用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统以及方法，本发明所涉及的水果主要针对樱桃和冬枣。

背景技术

水果采摘后的预冷处理是低温冷链流通中的关键环节，预冷可以迅速消除水果采摘后自身存在的田间热和呼吸热，从而达到减缓新陈代谢活动，降低采摘后出现的失重、色泽暗淡等现象，有研究显示：樱桃采摘后经过预冷处理，采用低温运输贮藏，可大大降低樱桃采后失重率、明显减少可溶性固形物损失以保持樱桃的甜味，并能有效减少V_C含量的下降。

目前比较先进的预冷技术主要有冷风（库）预冷、冷水预冷、冰预冷、真空预冷、压差预冷等手段，樱桃和冬枣类水果，采用冷水预冷速度快、成本低、对包装箱和码垛方式无特别要求，是较为理想的预冷技术。但由于樱桃和冬枣采摘后易发生真菌和细菌等多种病菌的侵染性病害，普通的冷水预冷容易造成冷却水对果实带来交叉污染，常规的通过在冷却水中加入一些防腐药剂来减少病原微生物的交叉感染，易带来药剂残留的风险。另外，樱桃和冬枣等水果的生产中，为预防病虫害而喷洒农药容易造成水果表面的农药残留，也会带来食品安全问题。因此采摘后如何通过有效的预冷环节的处理来综合解决农药残留和各类病原微生物的感染问题，从而有效延长保鲜期并保证食品安全，是农业食品行业研究的重要课题。

发明内容

针对上述背景技术中的缺陷，本发明提供了一种采用微酸性氧化电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，该系统中，利用传送带传送盛有水果的水果篮筐时，将冷却的电位水从喷头喷出，对水果篮筐内的水果进行喷淋冲洗，降低水果温度、减缓水果呼吸强度、消除水果表面的各类微生物、降解农药残留以达到保鲜和保证食品安全，与传统的清洗和预冷方式相比较有显著优势。

本方案是通过如下技术措施来实现的：用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，包括电位水发生装置，电位水发生装置通过电位水理化指标检测装置与水箱连通，水箱的上方设置有箱体通道，箱体通道为隧道式箱体通道，箱体通道内设置有由动力装置驱动运转的传送带，传送带上可设置有水果篮筐，水果篮筐的上方设置有喷头，喷头与水箱连通，喷头与水箱之间设置有喷淋循环水泵，水箱连接有电位水冷却装置以及水温检测装置。

采用本发明的技术方案，通过电位水发生装置产生电位水并将电位水注入水箱内，通过电位水冷却装置对水箱内的电位水进行降温冷却，利用传送带传送盛有水果的水果篮筐时，通过喷淋循环水泵将水箱内冷却的电位水从喷头喷出，对水果篮筐内的水果进行喷淋冲洗让水果迅速冷却，降低水果温度、减缓水果呼吸强度，通过电位水优良的消毒氧化能力以除去水果表面的各类微生物残留和农药残留，从喷头喷出的电位水能够回落至水箱内。传动带起到传送水果篮筐的作用，水果篮筐以设定的速度从一头进，从另一头出，保证每个水果篮筐在隧道内停留足够的时间，从而实现连续式预冷；或者用传动带将水果篮筐完全送入并排满隧道箱体，停止传动带，按设定时间预冷清洗，结束后喷气干燥，再开动传动带依次取出水果篮筐。

优选的，电位水冷却装置包括冷水机，水箱通过水管Ⅰ与冷水机连通，水管Ⅰ上设置有冷水循环水泵，冷水机通过水管Ⅱ与水箱连通。采用本技术方案，水箱内的电位水通过冷水循环水泵进入到冷水机内部进行冷却，经过冷却后再流入到水箱内，完成对注入水箱内的电位水的冷却。

优选的，电位水理化指标检测装置与水箱之间设置有电位水储存桶，电位水储存桶与水箱之间设置有注水阀。采用本技术方案，电位水储存桶用于存储电位水发生装置产生的电位水。

优选的，电位水发生装置连接有自来水供应装置以及电解剂储存桶，电解剂储存桶与电位水发生装置之间设置有计量泵。采用本技术方案，自来水供应装置为电位水发生装置提供自来水，自来水内含微量氯化钠。

优选的，自来水供应装置与电位水发生装置之间设置有水处理装置。采用本技术方案，对自来水进行进一步的过滤处理，除去自来水管中可能存在的泥沙、铁锈等杂质,同时调节自来水流量。

优选的，水箱的底部设置有排水口，排水口连接有排水阀。采用本技术方案，排水口通过管路与排水阀连接，对水果预冷和清洗完成后通过排水阀将水箱内的电位水排出。

优选的，箱体通道为隧道式箱体通道。

优选的，电位水理化指标检测装置内设置有效氯浓度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器。采用本技术方案，电位水理化指标检测装置能够实时在线检测电位水发生装置所生成电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值。

优选的，水温检测装置采用密封的数字温度传感器。采用本技术方案，水温检测装置用来检测清洗池内的电位水的温度。

优选的，喷头还与气泵连通，气泵与喷头之间还设置有出气阀。采用本技术方案，对水果预冷和清洗完成后，可以通过与气泵连接的喷头喷出的气体对水果表面的水滴残留进行吹干处理。

优选的，计量泵采用可调节流量的计量泵，流量调节范围为每分钟10毫升～150毫升。采用本技方案，通过计量泵将电解剂溶液储存桶内的电解剂溶液泵入到电位水发生装置内，与来自水处理装置处理过的自来水混合后进行电解以生成电位水。

采用上述的系统和使用电位水对水果进行预冷和清洗保鲜的方法，包括如下步骤：

步骤1：先根据不同水果类型确定所使用电位水的理化指标要求、冲洗时间要求以及水箱内电位水的温度要求，并设置好电位水的理化指标数据、传送带速率或冲洗时间数据以及水箱内电位水的温度数据，理化指标数据包括有效氯浓度、氧化还原电位和pH值；

步骤2：通过计量泵和水处理装置调节进入到电位水发生装置的电解剂溶液量和自来水量，通过调节电位水发生装置的供电电压和电流，达到电位水的理化指标数据；

步骤3：检测电位水理化指标和电位水储存桶的液位情况，并通过注水阀将电位水储存桶内的电位水注入水箱内；

步骤4：根据水箱内电位水的温度数据来启动冷水循环泵和冷水机，对水箱内的电位水进行循环冷却，直至电位水的温度达到设定的温度范围；

步骤5：启动传送带和喷淋循环水泵，在传送带带动水果篮筐通过箱体通道时，将水箱内的电位水通过喷头喷出，对水果篮筐内的水果进行喷淋冲洗；

步骤6：隧道式连续预冷和清洗保鲜通过控制传送带速率来判断水果通过隧道的的冲洗时间；间歇预冷和清洗保鲜时预先设定冲洗时间，若达到设定的冲洗时间则停止喷淋循环水泵。

优选的，电位水有效氯浓度的设定范围为50～200ppm，氧化还原电位的设定范围为500～1300 mV，pH值的设定范围为4.0～6.0；水箱内电位水温度的设定范围为3～5℃；通过控制传送带速率或直接设定冲洗时间，来设定冲洗时间范围为5～30分钟。

优选的，在设定冲洗时间时，附加设定吹干的时间，设定吹干时间为1～15min，达到设定的冲洗时间后，打开出气阀，通过与气泵连接的喷头喷出的气体对水果表面的水滴残留进行吹干处理。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的控制流程图。

图中：1-水处理装置，2-电位水发生装置，3-电位水理化指标检测装置，4-电位水储存桶，6-注水阀，7-喷头，8-水果篮筐，9-隧道式箱体通道，10-水箱，11-喷淋循环水泵，12-传送带，13-冷水循环泵，14-冷水机，15-水温检测装置，16-电解剂储存桶，17-计量泵，18-排水口，19-排水阀，20-气泵，21-出气阀。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图所示，一种使用电位水对水果进行隧道式连续预冷和清洗保鲜的系统，包括电位水发生装置2，电位水发生装置2通过电位水理化指标检测装置3与水箱10连通，水箱10的上方固定设置有箱体通道9，箱体通道9为隧道式箱体通道，箱体通道9内设置有由动力装置驱动运转的传送带12，传送带12上可设置有水果篮筐8，水果篮筐8的上方设置有喷头7，喷头7与水箱10连通，喷头7与水箱10之间设置有喷淋循环水泵11，喷淋循环水泵11与水箱10的下部连通，水箱10连接有电位水冷却装置以及水温检测装置15；电位水冷却装置包括冷水机14，水箱10通过水管Ⅰ与冷水机14连通，水管Ⅰ上设置有冷水循环水泵13，冷水机14通过水管Ⅱ与水箱10连通；电位水理化指标检测装置6与水箱10之间设置有电位水储存桶4，电位水储存桶4与水箱10之间设置有注水阀6；电位水发生装置2连接有自来水供应装置以及电解剂储存桶16，电解剂储存桶16与电位水发生装置7之间设置有计量泵17；自来水供应装置与电位水发生装置2之间设置有水处理装置1；水箱10的底部设置有排水口18，排水口18连接有排水阀19，优选的，箱体通道9为隧道式箱体通道。电位水发生装置2产生的电位水通过电位水理化指标检测装置3注入到电位水储存桶4内，电位水储存桶4的电位水通过注水阀6流入水箱10内，水箱10内的电位水通过冷水循环泵13进入到冷水机14内部进行冷却，经过冷却后再流入到水箱10内；水温检测装置15用来检测水箱10内的电位水的温度。

电位水理化指标检测装置3内部同时安装有效氯浓度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器，能够实时在线检测电位水发生装置2所生成电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值。有效氯浓度传感器可选用北京恒奥德仪器仪表有限公司，型号为H29554的有效氯氯检测仪；pH传感器可选用烟台凯米斯仪器有限公司，型号为PHG-202的PH数字式传感器，氧化还原电位传感器可选用烟台凯米斯仪器有限公司，型号为ORP-202的氧化还原电位传感器。

喷淋循环泵11以及冷水循环水泵13均采用隔膜泵、磁力泵、抽泵中的任一种水泵。通过冷水循环泵13使水箱10内的电位水通过冷水机14进行冷却，通过喷淋循环水泵11将水箱10内的电位水通过喷头7喷出。

计量泵17采用可调节流量的计量泵，流量调节范围为每分钟10毫升～150毫升，通过计量泵17将电解剂溶液储存桶16内的电解剂溶液泵入到电位水发生装置2内，与来自水处理装置1处理过的自来水混合后进行电解以生成电位水。

水温检测装置15采用数字温度传感器，用来检测水箱10内的电位水的温度。数字温度传感器可采用北京华夏日盛科技有限公司，型号为HXRS的数字温度传感器。

使用时，根据水果类型预先设定水箱10内电位水的温度、电位水有效氯浓度、氧化还原电位、pH值及水果篮筐8在箱体通道9内的移动速度，通过控制移动速度来保证每筐水果有足够的喷淋预冷时间，冲洗时间范围为5～30min，电位水温度的设定范围为3～5℃，电位水有效氯浓度的设定范围为50～200ppm，氧化还原电位500～1300 mV，pH值的设定范围为4.0～6.0，启动电位水发生装置2产生电位水，通过电位水理化指标检测装置3检测生成的电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值是否满足设定要求，只有满足设定要求时，才将电位水注入到电位水储存桶4内，电位水储存桶4内的电位水通过注水阀6注入水箱10内，启动冷水循环泵13和冷水机14，让水箱10内的电位水通过冷水机14进行循环冷却，直至水温检测装置15检测的温度达到设定温度范围为止，此时启动位于隧道式箱体通道9内部的传送带12，由传送带12带动水果篮筐8按照设定的速度通过箱体通道9，同时启动喷淋循环水泵11，由喷淋循环水泵11将水箱10内的电位水通过喷头7喷出，对水果篮筐8内的水果进行隧道式连续喷淋冲洗。在本实施例中，所有的控制过程均为人工控制。

实施例2

如图所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：该隧道式预冷和清洗保鲜系统也可用于间歇式预冷清洗和吹干。由传送带12带动水果篮筐8进入箱体通道9，使箱体通道9内传送带上并排放满水果篮筐8，启动喷淋循环水泵11，由喷淋循环水泵11将水箱10内的电位水通过喷头7喷出，对水果篮筐8内的水果进行喷淋，设定喷淋时间进行预冷清洗后，停止喷淋循环水泵11，喷淋预冷清洗结束。喷头7还连接有气泵20，喷头7与气泵20之间设置有出气阀21。当喷头7喷淋电位水时，出气阀关闭，当对水果预冷和清洗完成后，打开出气阀21，通过与气泵20连接的喷头7喷出的气体对水果表面的水滴残留进行吹干处理。在设定冲洗时间时，附加设定吹干的时间，设定吹干时间为1～15min。

实施例3

与实施例1和实施例2的不同之处在于，在本实施例中，还包括控制装置，控制装置采用可编程序控制器，按照一定的顺序流程对各种装置进行控制，注水阀6、排水阀19以及出气阀21均为电磁阀，计量泵17为可调节流量的电磁计量泵，注水阀6、排水阀19、出气阀21、计量泵17、有效氯浓度传感器、氧化还原电位传感器、pH传感器、气泵20、冷水循环水泵13、数字温度传感器、水处理装置1、电位水发生装置2、冷水机14、喷淋循环水泵11、驱动传送带12运转的动力装置以及电位水储存桶4内设置的液位传感器均与控制装置连接，具体控制方式如下：根据水果类型通过控制装置预先设定水箱10内电位水的温度、电位水有效氯浓度、氧化还原电位、pH值及水果篮筐8在箱体通道9内的冲洗时间，电位水温度的设定范围为3～5℃，电位水有效氯浓度的设定范围为50～200ppm，氧化还原电位500～1300 mV，pH值的设定范围为4.0～6.0，冲洗时间设定范围为5～30min，控制装置启动电位水发生装置2产生电位水，控制装置通过电位水理化指标检测装置3检测生成的电位水的有效氯浓度、氧化还原电位和pH值是否满足设定要求，控制装置通过计量泵17调节进入到电位水发生装置2的电解剂溶液量，通过水处理装置1调节进入到电位水发生装置2的自来水量，达到调节电位水理化指标的目的，符合设定理化指标要求的电位水注入到电位水储存桶4内，当电位水储存桶4内的电位水装满后，控制装置开启注水阀6，电位水储存桶4内的电位水通过注水阀6流入水箱10内，控制装置通过启动冷水循环水泵13和冷水机14使水箱10内的电位水进行循环冷却，直至水温检测装置15检测的水箱10内电位水的温度达到设定温度范围为止，此时控制装置启动位于隧道式箱体通道9内部的传送带12，由传送带12带动水果篮筐8按照设定的冲洗时间通过箱体通道9，同时控制装置启动喷淋循环水泵11，由喷淋循环水泵11将水箱10内的电位水通过喷头7喷出，对水果篮筐8内的水果进行喷淋冲洗，当达到设定的冲洗时间后，控制装置停止喷淋循环水泵11，喷淋冲洗结束，最后控制装置启动气泵20、打开出气阀21，通过与气泵20连接的喷头7喷出的气体对水果表面的水滴残留进行吹干处理，当达到设定的吹干时间后，控制装置停止气泵20，关闭出气阀21。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点、创造性的特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，其特征是：包括电位水发生装置（2），电位水发生装置（2）通过电位水理化指标检测装置（3）与水箱（10）连通，水箱（10）的上方设置有箱体通道（9），箱体通道（9）为隧道式箱体通道，箱体通道（9）内设置有由动力装置驱动运转的传送带（12），传送带（12）上设置有水果篮筐（8），水果篮筐（8）的上方设置有喷头（7），喷头（7）与水箱（10）连通，喷头（7）与水箱（10）之间设置有喷淋循环水泵（11），水箱（10）连接有电位水冷却装置以及水温检测装置（15）；

电位水冷却装置包括冷水机（14），水箱（10）通过水管Ⅰ与冷水机（14）连通，水管Ⅰ上设置有冷水循环泵（13），冷水机（14）通过水管Ⅱ与水箱（10）连通；电位水发生装置（2）连接有自来水供应装置以及电解剂储存桶（16），电解剂储存桶（16）与电位水发生装置（2）之间设置有计量泵（17）；自来水供应装置与电位水发生装置（2）之间设置有水处理装置（1）；水箱（10）的底部设置有排水口（18），排水口（18）连接有排水阀（19）；喷头（7）还与气泵（20）连通，气泵（20）与喷头（7）之间还设置有出气阀（21）。

2.根据权利要求1所述的用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，其特征是：电位水理化指标检测装置（3）与水箱（10）之间设置有电位水储存桶（4），电位水储存桶（4）与水箱（10）之间设置有注水阀（6）。

3.根据权利要求2所述的用电位水对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的系统，其特征是：电位水理化指标检测装置（3）内设置有效氯浓度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器；水温检测装置（15）采用数字温度传感器；计量泵（17）采用可调节流量的计量泵，流量调节范围为每分钟10毫升～150毫升。

4.使用权利要求3中所述的系统对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的方法，包括如下步骤：

步骤1：先根据不同水果类型确定所使用电位水的理化指标要求、冲洗时间要求以及水箱（10）内电位水的温度要求，并设置好电位水的理化指标数据、传送带速率或冲洗时间数据以及水箱（10）内电位水的温度数据，理化指标数据包括有效氯浓度、氧化还原电位和pH

值；

步骤2：通过计量泵（17）和水处理装置（1）调节进入到电位水发生装置（2）的电解剂溶液量和自来水量，并通过调节电位水发生装置（2）的供电电压和电流，达到电位水的理化指标数据；

步骤3：检测电位水理化指标和电位水储存桶（4）的液位情况，并通过注水阀（6）将电位水储存桶（4）内的电位水注入水箱（10）内；

步骤4：根据水箱（10）内电位水的温度数据来启动冷水循环泵（13）和冷水机（14），对水箱（10）内的电位水进行循环冷却，直至电位水的温度达到设定的温度范围；

步骤5：启动传送带（12）和喷淋循环水泵（11），在传送带（12）带动水果篮筐（8）通过箱体通道（9）时，将水箱（10）内的电位水通过喷头（7）喷出，对水果篮筐（8）内的水果进行喷淋冲洗；

步骤6：隧道式连续预冷和清洗保鲜通过控制传送带速率来判断水果通过隧道的冲洗时间；间歇预冷和清洗保鲜时预先设定冲洗时间，若达到设定的冲洗时间则停止喷淋循环水泵（11）。

5.根据权利要求4所述的对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的方法，其特征是：电位水有效氯浓度的设定范围为50～200ppm，氧化还原电位的设定范围为500～1300mV，pH值的设定范围为4.0～6.0；水箱（10）内电位水温度的设定范围为3～5℃；通过控制传送带速率或直接设定冲洗时间，设定冲洗时间范围为5～30分钟。

6.根据权利要求4所述的对水果进行隧道式预冷和清洗保鲜的方法，其特征是：在设定冲洗时间时，附加设定吹干的时间，设定吹干时间为1～15min，达到设定的冲洗时间后，打开出气阀（21），通过与气泵（20）连接的喷头（7）喷出的气体对水果表面的水滴残留进行吹干处理。

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