CN111480760A - 一种家庭生鲜食物保鲜装置及保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家庭生鲜食物保鲜装置及保鲜方法。该保鲜装置包括依次连接的一加湿模块、一除氧装置和一食物放置腔体；除氧装置包括N组整列排布于除氧箱体内部的除氧单元盒体，除氧单元盒体将除氧箱体分隔成N个上下密封、仅端部连通的蛇形通道，各蛇形通道内填充有一除氧单元；除氧单元包括依次线性设置的第一除氧模块、第二除氧模块和第三除氧模块，内部分别填充有铁系除氧剂、贵金属催化剂和过渡金属除氧剂；加湿模块用于对空气进行加湿处理后导入除氧装置的进气口；除氧装置用于对气体进行除氧处理后导入食物放置腔体。本发明提供的保鲜装置能实现食物放置腔体内的负压、超低氧环境，达到保持生鲜食物新鲜度的效果。
Description
技术领域
本发明公开了一种家庭生鲜食物保鲜装置及保鲜方法。
背景技术
目前家庭中生鲜食物的主要保存方式就是电冰箱，电冰箱产品以低温制冷为基础，降低生物存放环境的温度，达到延长保鲜的效果。低温保鲜方式存在效果不理想，容易发生失水、腐败等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服了现有技术中的低温保鲜方式存在的效果不理想，容易发生失水、腐败等缺陷，而提供了一种家庭生鲜食物保鲜装置及保鲜方法。本发明提供的保鲜装置通过实现食物放置腔体内的负压、超低氧环境，抑制有害微生物的生长繁殖、内源性乙烯的生成、呼吸代谢、氧化反应等生鲜食物腐败变质的因素，达到保持生鲜食物新鲜度的效果。
本发明提供了一种家庭生鲜食物保鲜装置，其包括依次连接的一加湿模块、一除氧装置和一食物放置腔体；
所述除氧装置，包括一向上开口的除氧箱体、一盖板和N组整列排布于所述除氧箱体内部的除氧单元盒体，其中，N≥1且为整数，所述盖板密封盖设于所述除氧箱体的上方，所述除氧单元盒体将所述除氧箱体分隔成N个上下密封、仅端部连通的蛇形通道，各蛇形通道内填充有一除氧单元；
所述除氧单元包括依次线性设置的一第一除氧模块、一第二除氧模块和一第三除氧模块，所述第一除氧模块、所述第二除氧模块和所述第三除氧模块为内部分别填充有铁系除氧剂、贵金属催化剂和过渡金属除氧剂的中空盒状结构，所述第一除氧模块、所述第二除氧模块和所述第三除氧模块的左、右两侧均开设有若干透气孔，并通过所述透气孔实现各除氧模块内部和相邻除氧模块之间的气体流通；
当N＝1时，所述除氧单元的第一除氧模块、第三除氧模块所对应的除氧单元盒体处分别开设有与除氧箱体侧壁贯通的一进气口和一出气口；
当N＞1时，前一除氧单元的第三除氧模块与相邻的后一除氧单元的第一除氧模块实现气体连通，第一个除氧单元的第一除氧模块、直至第N个除氧单元的第一除氧模块所对应的除氧单元盒体处分别开设有与除氧箱体侧壁贯通的一进气口，第N个除氧单元的第三除氧模块所对应的除氧单元盒体处开设有与除氧箱体侧壁贯通的一出气口；
所述加湿模块用于对空气进行加湿处理后导入所述除氧装置的任一所述进气口；
所述除氧装置用于对气体进行除氧处理后从所述出气口导入所述食物放置腔体。
以下，对所述加湿模块进行进一步说明：
较佳地，所述加湿模块包含一个加湿腔体，所述加湿腔体内设置有超声波加湿功能模块。当气流通过所述加湿腔体时，带走水蒸气，加湿空气。
较佳地，所述加湿模块还与一汇流排连接，所述汇流排设有N个进气管，所述汇流排分别通过一连接管以及一电磁阀与各所述进气管连接，各所述进气管分别与除氧装置的第一个至第N个除氧单元的进气口连接。这一设置方式，用于根据所需氧气浓度，分配从除氧装置的哪个进气口进气。例如在本申请的一优选实施方式中，除氧装置包括4个除氧单元，所需氧气浓度较高时，可以将第一个进气管与第一个进气口连接；所需氧气浓度较低时，可以将第三个进气管与第三个进气口连接。
本发明中，所述汇流排与N个电磁阀还可以集成为一体，成为汇流阀。
以下，对所述除氧装置进行进一步说明：
本发明中，所述铁系除氧剂具有本领域常规含义，较佳地为多孔介质的海绵铁，或者为铁粉、硅藻土、活性炭和电解质盐形成的电极材料混合物。
在本发明一较佳实施方式中，所述铁系除氧剂的制备方法如下：将15g铁粉、4g硅藻土、2g活性炭和3g氯化钠混合均匀，然后喷水加湿，即可。此时，所述第一除氧模块相当于一个铁-碳微型原电池，具体工作原理在于：铁作负极，失电子被氧化；碳作正极，氧气得电子被还原；氯化钠溶液帮助电子在正负极之间迁移；除氧模块的盒体相当于电池的外壳。将铁系除氧剂制成电池的形式可进一步提升除氧效率。
本发明中，所述贵金属催化剂为贵金属单质，其中贵金属具有本领域常规含义，一般指金(Au)、银(Ag)和铂族金属(钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt))等8种金属元素，这些金属大多数拥有美丽的色泽，具有较强的化学稳定性，一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应。本发明中，所述贵金属催化剂较佳地为铂(Pt)单质和/或钯(Pd)单质。
其中，所述贵金属催化剂较佳地负载于活性炭、氧化铝等多孔介质材料上。
本发明中，所述过渡金属除氧剂较佳地为过渡金属的单质或低价态氧化物。其中，过渡金属具有本领域常规含义，是指元素周期表中d区的一系列金属元素，在元素周期表中属于第VIII族。其中，所述低价态氧化物较佳地为MnO和/或NiO。相比其他过渡金属氧化物，锰系和镍系低价氧化物可以在常温下工作，且相对容易得到。
其中，所述过渡金属催化剂较佳地负载于活性炭、氧化铝等多孔介质材料上。
本发明中，所述除氧装置中除氧单元的个数可以根据实际情况进行设置。在本发明的优选方式中，提供的除氧装置包括4个除氧单元(对应地设有4个进气口和1个出气口)，由于具有多个进气口，因此可以通过从不同的进气口进空气，从而实现氧气出口浓度的调节，具体而言，是通过气流设计，控制反应时长，达到获得不同氧气出口浓度的目的。
较佳地，所述除氧装置还包括一密封圈和若干紧固件，所述密封圈和所述紧固件的配合用于实现所述盖板与所述除氧箱体的顶部之间的密封连接。其中，所述密封圈的材质为乳胶/硅胶。
其中，所述紧固件较佳地为螺钉。
较佳地，所述进气口和所述出气口处分别套设有气管直通接头。
本发明中，所述除氧箱体的内腔体及所述盖板、所述除氧单元盒体的材质为ABS/亚克力等高分子聚合物或陶瓷/玻璃等无机材料。
本发明中，所述除氧单元盒体的两端部为多孔结构，用于实现除氧单元的第一除氧模块或第三除氧模块与除氧箱体侧壁或相邻除氧单元之间的气体流通。进气口处时，气体通过多孔结构与第一除氧模块流通；蛇形弯道处，气体从上一除氧单元的第三除氧模块流出，再通过多孔结构进入下一除氧单元的第一除氧模块；出气口处，气体从最后一个除氧单元的第三除氧模块流出。
以下，对所述食物放置腔体进行进一步说明：
所述食物放置腔体较佳地包括一个负压承压箱体，其中所述负压承压箱体的材质为ABS/亚克力等高分子聚合物或铝合金、不锈钢等无机材料。
较佳地，所述负压承压箱体的外周围布置有加强筋，用于加强外界压力向内的承压性能。
较佳地，所述负压承压箱体含有两个直通快速气管接头，一个与进气孔连接，一个与抽气孔连接。
按照本发明一较佳实施方式，所述加湿模块以及所述除氧装置均放置于所述食物放置腔体的外部，通过真空泵及气体连接配件相互连通，所述气体连接配件包括一吸气管、一第一三通电磁阀、一第二三通电磁阀、所述汇流排、N个所述进气管和两个所述直通快速气管接头。
较佳地，所述真空泵通过所述吸气管与所述食物放置腔体的抽气孔连接，并通过所述第一三通电磁阀与所述加湿模块连接，所述第一三通电磁阀的其中一个端口与大气连通。这一设置方式，用于将所述食物放置腔体的空气抽出至大气，实现所述食物放置腔体所需的真空度；和/或，待所述食物放置腔体达到所需的真空度后，将所述食物放置腔体的空气抽出至所述加湿模块。这种从食物放置腔体的抽气孔抽空气至加湿模块中、从而使加湿模块、除氧装置和食物放置腔体三者之间形成气体循环系统的优选方式，有助于维持食物放置腔体的真空度，并且下一次循环过程中所处理的气体是经上一次循环过程除氧后的产物，持续降低了空气中的氧气浓度，提高了保鲜效果。
所述食物放置腔体的进气孔通过所述第二三通电磁阀与所述除氧装置的出气口连接。所述第二三通电磁阀可以实现所述食物放置腔体在与大气连通和与所述除氧装置的出气口连通两种状态之间切换。
所述食物放置腔体较佳地还包括一箱体门板，其中箱体门板为ABS/亚克力等高分子聚合物或铝合金、不锈钢等无机材料。
较佳地，所述箱体门板上设置有手扶把手，用于开关门板拿取食物使用。
所述食物放置腔体较佳地还包括一密封垫圈，所述密封垫圈设置于所述负压承压箱体上，用于实现关合状态下所述负压承压箱体和所述箱体门板之间的密封。其中，密封垫圈的材质为乳胶/硅胶等，用于保证生鲜食物放置腔体的气密性。
较佳地，所述负压承压箱体和所述箱体门板之间通过铰链轴承组件与锁扣组件连接，或者通过电磁铁连接。
本发明还提供了一种家庭生鲜食物保鲜方法，该保鲜方法采用如上所述的保鲜装置进行，具体包括如下步骤：
空气经所述加湿模块加湿，后经所述除氧装置的第X个除氧单元的进气口进料至除氧箱体中，经第X个直至第N个除氧单元依次除氧后，从第N个除氧单元的出气口排出，导入处于真空、密封状态的所述食物放置腔体内，即可；其中1≤X≤N，且为正整数。
本发明的保鲜方法中，除氧装置的除氧机理在于：利用铁系除氧剂与空气中的水和氧气反应生成的氢气，在贵金属催化剂除氧模块中与氧反应，同时生成的水可增加食物放置腔的湿度，另外过渡金属除氧剂可进一步除去残余的氧气；通过三个除氧模块的反应将空气中的氧气尽可能地去除。另外，下一级的除氧单元也能进一步除去来自于上一级除氧单元的气体中的残余氧气。
具体的化学反应机理如下：
第一除氧模块中铁系氧化剂的反应式如下：
Fe+H2O＝Fe(OH)2+H2；
Fe(OH)2+O2+H20＝Fe(OH)3；
Fe+H20＝Fe3O4+H2；
第二除氧模块中贵金属催化剂的催化反应式如下：
第三除氧模块中过渡金属除氧剂与O2反应生成高价态氧化物，反应式如下：
4NiO+O2＝＝2Ni2O3
本发明中，所述的保鲜方法较佳地包括如下步骤：
(1)将生鲜食物放置在所述食物放置腔体中，关闭箱体门板，并通过锁扣组件锁紧，同时通过第二三通电磁阀关闭进气孔，使食物放置腔体形成气体密封环境；通过真空泵，从抽气孔抽出气体至所述第一三通电磁阀，气体被直接抽出至所述食物放置腔体外的大气中；
(2)当到达-30kPa～-70kPa的真空度时，气体被送入加湿模块；超声波加湿功能模块开始工作，气体经过加湿模块后，带走水蒸气，加湿空气；
(3)当经过加湿的气体流入汇流排，根据存放的不同生鲜食物所需氧气含量，开启第一个至第N个所述进气管对应的电磁阀中的其中一个，气体从汇流排中流出后进入相应进气口，从而进入除氧模块；
(4)气体进入除氧模块，a)潮湿空气首先与铁系除氧剂反应，在水的作用下消耗氧气，同时生成氢气；b)在有氢气存储的条件下，贵金属催化剂催化氢气与氧气反应，消耗氧气的同时生成水蒸气加湿空气；c)通过过渡金属除氧剂处理剩余少量的氧气后，将无氧加湿的气体送入食物放置腔或进入下一除氧单元；
(5)气体经过除氧模块的反应去除氧气之后，经过与所述食物放置腔体处于与连通状态的第二三通电磁阀，回到所述食物放置腔体；
再通过真空泵抽气，进入下一个步骤(2)～(5)的循环过程，即可。
其中，步骤(1)这个阶段，除氧装置中没有气体通过，处于非工作状态，为了确保食物放置腔体可以顺利抽真空，所以进气孔一端密封，从抽气孔一端抽出气体，再通过第一三通电磁阀排至大气。
经过步骤(1)的抽气过程，以及步骤(2)～(5)的气体循环后，食物放置腔体形成负压、超低氧的环境，实现生鲜食物的长期保鲜。
当需要拿取食物放置腔体内的食物时，将第二三通电磁阀切换至与大气连通的状态，外界气体进入所述食物放置腔体，使内外压平衡，即可通过拉开箱体门板的手扶把手拿取食物。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的家庭生鲜食物保鲜装置与保鲜方法，通过实现生鲜食物放置腔体内的负压、超低氧环境，抑制有害微生物的生长繁殖、内源性乙烯的生成、呼吸代谢、氧化反应等生鲜食物腐败变质的因素，达到保持生鲜食物新鲜度的效果；
本发明的保鲜方法还进一步通过除氧单元依次蛇形排列，同时配合不同进气管，使待处理空气在除氧装置内部停留反应时间不同，实现出气口处获得高、中、低、极低的不同氧气浓度，达到不同食材的保鲜使用的需求，同时避免与其他气体二次混合的复杂处理。
附图说明
图1为本申请实施例1的保鲜装置中除氧单元的结构示意图。
图2为本申请实施例1的保鲜装置中除氧装置的结构爆炸示意图。
图3为本申请实施例1的保鲜装置中除氧装置的俯视图。
图4为本申请实施例1的保鲜装置中真空泵、加湿模块以及气体连接配件的结构爆炸示意图。
图5为本申请实施例1的保鲜装置中食物放置腔体的结构爆炸示意图。
图6为青椒保鲜实验的结果。
附图标记说明如下：
除氧单元 1
第一除氧模块 101
第二除氧模块 102
第三除氧模块 103
透气孔 104
除氧箱体 2
进气口 201
进气口 202
进气口 203
进气口 204
出气口 205
密封圈 3
盖板 4
螺钉 5
气管直通接头 6
除氧单元盒体 7
真空泵 8
加湿腔体 9
第一三通电磁阀 101
第二三通电磁阀 102
吸气管 111
连接管 112
汇流排 12
电磁阀 121
进气管 131
进气管 132
进气管 133
进气管 134
负压承压箱体 14
进气孔 141
抽气孔 142
箱体门板 15
密封垫圈 1601
锁扣组件 1602
铰链轴承组件 1603
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
本实施例提供了一种家庭生鲜食物保鲜装置，其包括依次连接的一加湿模块、一除氧装置和一食物放置腔体。
本实施例的保鲜装置中，除氧装置的结构如图2～3所示，其包括一向上开口的除氧箱体2、一盖板4和4组整列排布于除氧箱体2内部的除氧单元盒体7，盖板4密封盖设于除氧箱体2的上方，除氧单元盒体7将除氧箱体2分隔成4个上下密封、仅端部连通的蛇形通道，各蛇形通道内填充有一个除氧单元。
除氧单元具体如图1所示，其包括依次线性设置的一第一除氧模块101、一第二除氧模块102和一第三除氧模块103，第一除氧模块101、第二除氧模块102和第三除氧模块103为内部分别填充有铁系除氧剂、贵金属催化剂和过渡金属除氧剂的中空盒状结构，第一除氧模块101、第二除氧模块102和第三除氧模块103的左、右两侧均开设有若干透气孔104，并通过透气孔104实现各除氧模块内部和相邻除氧模块之间的气体流通。
本实施例中，铁系除氧剂的制备方法如下：将15g铁粉、4g硅藻土、2g活性炭和3g氯化钠混合均匀，然后喷水加湿，即可。此时，第一除氧模块101相当于一个铁-碳微型原电池。
第二除氧模块102和第三除氧模块103中，贵金属催化剂为铂(Pt)单质，过渡金属除氧剂为低价态氧化物NiO。其中，贵金属催化剂和过渡金属催化剂均负载于活性炭上。
除氧单元盒体7中，前一除氧单元的第三除氧模块103与相邻的后一除氧单元的第一除氧模块101实现气体连通，第一个除氧单元的第一除氧模块101、直至第四个除氧单元的第一除氧模块101所对应的除氧单元盒体7处分别开设有与除氧箱体2侧壁贯通的进气口201、进气口202、进气口203、进气口204，第四个除氧单元的第三除氧模块103所对应的除氧单元盒体7处开设有与除氧箱体2侧壁贯通的出气口205。进气口201、进气口202、进气口203、进气口204以及出气口205处分别套设有气管直通接头6。
除氧装置还包括一密封圈3和若干紧固件，密封圈3和紧固件的配合用于实现盖板4与除氧箱体2的顶部之间的密封连接。其中，密封圈3的材质为硅胶，紧固件为螺钉5。
本实施例中，除氧箱体2的内腔体及盖板4、除氧单元盒体7的材质为亚克力材料。另外，除氧单元盒体7的两端部为多孔结构，用于实现除氧单元的第一除氧模块101或第三除氧模块103与除氧箱体2侧壁或相邻除氧单元之间的气体流通。
在本实施例中，提供的除氧装置包括4个除氧单元，对应地设有4个进气口和1个出气口，由于具有多个进气口，因此可以通过从不同的进气口进空气，从而实现氧气出口浓度的调节，具体而言，是通过气流设计，控制反应时长，达到获得不同氧气出口浓度的目的。
加湿模块用于对空气进行加湿处理后导入除氧装置的任一进气口；除氧装置用于对气体进行除氧处理后从出气口205导入食物放置腔体。
如图4所示，加湿模块包含一个加湿腔体9，加湿腔体9内设置有超声波加湿功能模块。当气流通过加湿腔体9时，带走水蒸气，加湿空气。加湿模块还与一汇流排12连接，汇流排12上还设有4个进气管131、132、133、134，汇流排12分别通过一连接管112以及一电磁阀121与进气管131、132、133、134连接，进气管131、132、133、134分别与除氧装置的第一个至第四个除氧单元的进气口连接。这一设置方式，用于根据所需氧气浓度，分配从除氧装置的哪个进气口进气。
如图5所示，食物放置腔体包括一个负压承压箱体14，其中负压承压箱体14的材质为ABS/亚克力等高分子聚合物或铝合金、不锈钢等无机材料。
负压承压箱体14的外周围布置有加强筋，用于加强外界压力向内的承压性能。负压承压箱体14含有两个直通快速气管接头，一个与进气孔141连接，一个与抽气孔142连接。
加湿模块以及除氧装置均放置于食物放置腔体的外部，通过真空泵8及气体连接配件相互连通，气体连接配件包括一吸气管111、一第一三通电磁阀101、一第二三通电磁阀102、汇流排12、4个进气管131、132、133、134和两个直通快速气管接头。
真空泵8通过吸气管111与食物放置腔体的抽气孔142连接，并通过第一三通电磁阀101与加湿模块连接，第一三通电磁阀101的其中一个端口与大气连通。这一设置方式，用于将食物放置腔体的空气抽出至大气，实现食物放置腔体所需的真空度；和/或，待食物放置腔体达到所需的真空度后，将食物放置腔体的空气抽出至加湿模块。
食物放置腔体的进气孔141通过第二三通电磁阀102与除氧装置的出气口205连接。第二三通电磁阀102可以实现食物放置腔体在与大气连通和与除氧装置的出气口205连通两种状态之间切换。
食物放置腔体还包括一箱体门板15，其中箱体门板15为ABS/亚克力等高分子聚合物或铝合金、不锈钢等无机材料。箱体门板15上设置有手扶把手，用于开关门板拿取食物使用。食物放置腔体还包括一密封垫圈1601，密封垫圈1601设置于负压承压箱体14上，用于实现关合状态下负压承压箱体14和箱体门板15之间的密封。其中，密封垫圈1601的材质为乳胶/硅胶等，用于保证生鲜食物放置腔体的气密性。负压承压箱体14和箱体门板15之间通过铰链轴承组件1603与锁扣组件1602连接。
实施例2
本实施例提供了一种家庭生鲜食物保鲜方法，采用实施例1的保鲜装置进行，包括如下步骤：
(1)将生鲜食物放置在食物放置腔体中，关闭箱体门板15，并通过锁扣组件1602锁紧，同时通过第二三通电磁阀102关闭进气孔141，使食物放置腔体形成气体密封环境；通过真空泵8，从抽气孔142抽出气体至第一三通电磁阀101，气体被直接抽出至食物放置腔体外的大气中；
(2)当到达-50kPa的真空度时，气体被送入加湿腔体9；超声波加湿功能模块开始工作，气体经过加湿模块后，带走水蒸气，加湿空气；
(3)当经过加湿的气体流入汇流排12，根据存放的不同生鲜食物所需氧气含量，开启进气管131、132、133、134对应的电磁阀121中的其中一个，气体从汇流排12中流出后进入相应进气口，从而进入除氧模块；
(4)气体进入除氧模块，具体包括如下步骤：可以根据所需氧气浓度，将待除氧的空气经进气口201、进气口202、进气口203、进气口204中的任意一个进气口进料至除氧箱体2中，经后续的除氧单元依次除氧后，从出气口205排出。
除氧机理在于：利用铁系除氧剂与空气中的水和氧气反应生成的氢气，在第一除氧模块101中与氧反应，同时生成的水可增加食物放置腔体的湿度，另外过渡金属除氧剂可进一步除去残余的氧气；通过三个除氧模块的反应将空气中的氧气尽可能地去除。另外，下一级的除氧单元也能进一步除去来自于上一级除氧单元的气体中的残余氧气。
具体的化学反应机理如下：
第一除氧模块101中铁系氧化剂的反应式如下：
Fe+H2O＝Fe(OH)2+H2；
Fe(OH)2+O2+H20＝Fe(OH)3；
Fe+H20＝Fe3O4+H2；
第二除氧模块102中贵金属催化剂的催化反应式如下：
第三除氧模块103中过渡金属除氧剂与O2反应生成高价态氧化物，反应式如下：
4NiO+O2＝＝2Ni2O3
(5)气体经过除氧模块的反应去除氧气之后，经过与食物放置腔体处于连通状态的第二三通电磁阀102，回到所述食物放置腔体；
再通过真空泵8抽气，进入下一个步骤(2)～(5)的循环过程，即可。
其中，经过步骤(1)的抽气过程，以及步骤(2)～(5)的气体循环后，食物放置腔体形成负压、超低氧的环境，实现生鲜食物的长期保鲜。
当需要拿取食物放置腔体内的食物时，将第二三通电磁阀102切换至与大气连通的状态，外界气体进入食物放置腔体，使内外压平衡，即可通过拉开箱体门板15的手扶把手拿取食物。
本实施例提供的家庭生鲜食物保鲜装置，能够满足家庭环境使用的需求。经检测，在本实施例的真空条件下，经过进气口201进气、出气口205排出，一段循环时间(例如家用功率的真空泵条件下，2小时左右)的稳定运行后，可以使食物放置腔体中的气体达到2％的低氧浓度。
对比例1
本对比实施例在实施例1的基础上，区别仅在于：保鲜装置省略了除氧装置部分，使加湿模块直接和食物放置腔体连接，其他气体装置的结构和连接关系同实施例1、其他保鲜步骤和参数条件同实施例2，即相当于在单纯负压、不除氧的条件下进行保鲜。
效果实施例1
本效果实施例对实施例1的除氧装置的有效性进行了评价，具体实验安排如下：
实验分为四次进行，将同一股待除氧的空气(空气中氧气的体积百分比为21％)以同一进料流量分别经进气口201、进气口202、进气口203、进气口204进料至除氧箱体2中，经后续的除氧单元依次除氧后，从出气口205排出，测得四次实验结束后从出气口205排出的气体的氧气浓度，具体如下表1所示。
表1四次实验结束后从出气口205排出的气体的氧气浓度
效果实施例2
对实施例2(负压超低氧(-50kPa，2％氧))、对比例1(单纯负压(-50kPa)气体经进气口201进气、出气口205排出)和竞品(市售卡萨帝冰箱，型号BCD-431WDCSU1)进行青椒(7d)保鲜效果对比试验。结果如下表2和图6所示。
表2青椒保鲜实验的结果
其中，青椒的VC保留率的检测方法参照《GK38-B/0电器产品性能认证实施规则》进行，具体如下：
方法概述：将试验用蔬菜置于电冰箱中具有保鲜作用的功能区，定期取样测定试验蔬菜中维生素C的含量，根据维生素C的初始质量，计算维生素C保有率。
仪器：
电子天平，精度为0.0001g；
高速组织捣碎机：(8000-12000)r/min；
滴定管/滴定仪；
100mL容量瓶；
锥形瓶、烧杯、漏斗、移液管等试验室常规仪器。
器具运行环境：器具运行环境温度(25±5)℃，相对湿度不超过(75±5)％。
蔬菜处理：试验前，去掉蔬菜表面的泥土、黄叶和杂质，吸干蔬菜表面的外来水分，不可水洗或切片等其他特殊处理。
器具的准备：试验前，按照保鲜功能间室所要求的温度进行设定，达到预设温度后，试验冰箱在保鲜功能开启的条件下空载运行24h。
试验步骤如下：
确定待测样机保鲜功能区的容积，按照保鲜功能区容积30g/L的量计算所用试验蔬菜的质量，将试验蔬菜均分为3份，分别称取每份蔬菜的质量，精确到0.0001g。
试验前，根据GB 6195-1986的试验方法，准确测定试验用蔬菜中维生素C的初始含量，将试验用蔬菜置于待测样机保鲜功能区，表面不加保鲜膜或者其他任何包装，开启保鲜程序，7天(168h)后将样品取出，准确测定每个样品中剩余维生素C的含量。
维生素C保有率按照下述公式计算：
式中：
i—平行数；
d—试验天数；
Vdi—维生素C保有率，％；
Tdi—试验蔬菜在待测样机中保存d天后的维生素C含量，mg/100g；
T0i—试验蔬菜的初始维生素C含量，mg/100g；
Mdi—试验蔬菜在第d天的质量，g；
M0i—试验蔬菜的初始质量，g。
Claims (12)
1.一种家庭生鲜食物保鲜装置，其特征在于，其包括依次连接的一加湿模块、一除氧装置和一食物放置腔体；
所述除氧装置，包括一向上开口的除氧箱体、一盖板和N组整列排布于所述除氧箱体内部的除氧单元盒体，其中，N≥1且为整数，所述盖板密封盖设于所述除氧箱体的上方，所述除氧单元盒体将所述除氧箱体分隔成N个上下密封、仅端部连通的蛇形通道，各蛇形通道内填充有一除氧单元；
所述除氧单元包括依次线性设置的一第一除氧模块、一第二除氧模块和一第三除氧模块，所述第一除氧模块、所述第二除氧模块和所述第三除氧模块为内部分别填充有铁系除氧剂、贵金属催化剂和过渡金属除氧剂的中空盒状结构，所述第一除氧模块、所述第二除氧模块和所述第三除氧模块的左、右两侧均开设有若干透气孔，并通过所述透气孔实现各除氧模块内部和相邻除氧模块之间的气体流通；
当N＝1时，所述除氧单元的第一除氧模块、第三除氧模块所对应的除氧单元盒体处分别开设有与除氧箱体侧壁贯通的一进气口和一出气口；
当N＞1时，前一除氧单元的第三除氧模块与相邻的后一除氧单元的第一除氧模块实现气体连通，第一个除氧单元的第一除氧模块、直至第N个除氧单元的第一除氧模块所对应的除氧单元盒体处分别开设有与除氧箱体侧壁贯通的一进气口，第N个除氧单元的第三除氧模块所对应的除氧单元盒体处开设有与除氧箱体侧壁贯通的一出气口；
所述加湿模块用于对空气进行加湿处理后导入所述除氧装置的任一所述进气口；
所述除氧装置用于对气体进行除氧处理后从所述出气口导入所述食物放置腔体。
2.如权利要求1所述的保鲜装置，其特征在于，所述加湿模块包含一个加湿腔体，所述加湿腔体内设置有超声波加湿功能模块；
所述加湿模块还与一汇流排连接，所述汇流排设有N个进气管，所述汇流排分别通过一连接管以及一电磁阀与各所述进气管连接，各所述进气管分别与除氧装置的第一个至第N个除氧单元的进气口连接。
3.如权利要求1所述的保鲜装置，其特征在于，所述铁系除氧剂为海绵铁，或者为铁粉、硅藻土、活性炭和电解质盐形成的电极材料混合物；
和/或，所述贵金属催化剂为铂单质和/或钯单质；所述贵金属催化剂负载于多孔介质材料上；
和/或，所述过渡金属除氧剂为过渡金属的单质或低价态氧化物；所述过渡金属催化剂负载于多孔介质材料上。
4.如权利要求3所述的保鲜装置，其特征在于，所述低价态氧化物为MnO和/或NiO；所述多孔介质材料为活性炭或氧化铝。
5.如权利要求1所述的保鲜装置，其特征在于，所述的除氧装置包括4个除氧单元；
和/或，所述除氧装置还包括一密封圈和若干紧固件，所述密封圈和所述紧固件的配合用于实现所述盖板与所述除氧箱体的顶部之间的密封连接；所述紧固件较佳地为螺钉；
和/或，所述进气口和所述出气口处分别套设有气管直通接头。
6.如权利要求1所述的保鲜装置，其特征在于，所述除氧单元盒体的两端部为多孔结构，用于实现除氧单元的第一除氧模块或第三除氧模块与除氧箱体侧壁或相邻除氧单元之间的气体流通。
7.如权利要求1所述的保鲜装置，其特征在于，所述食物放置腔体包括一个负压承压箱体；所述负压承压箱体的外周围布置有加强筋，且含有两个直通快速气管接头，一个与进气孔连接，一个与抽气孔连接。
8.如权利要求7所述的保鲜装置，其特征在于，所述加湿模块以及所述除氧装置均放置于所述食物放置腔体的外部，通过真空泵及气体连接配件相互连通，所述气体连接配件包括一吸气管、一第一三通电磁阀、一第二三通电磁阀、所述汇流排、N个所述进气管和两个所述直通快速气管接头；
较佳地，所述真空泵通过所述吸气管与所述食物放置腔体的抽气孔连接，并通过所述第一三通电磁阀与所述加湿模块连接，所述第一三通电磁阀的其中一个端口与大气连通；
所述食物放置腔体的进气孔通过所述第二三通电磁阀与所述除氧装置的出气口连接。
9.如权利要求7所述的保鲜装置，其特征在于，所述食物放置腔体还包括一箱体门板，所述箱体门板上设置有手扶把手；
所述食物放置腔体较佳地还包括一密封垫圈，所述密封垫圈设置于所述负压承压箱体上，用于实现关合状态下所述负压承压箱体和所述箱体门板之间的密封；
较佳地，所述负压承压箱体和所述箱体门板之间通过铰链轴承组件与锁扣组件连接，或者通过电磁铁连接。
10.一种家庭生鲜食物保鲜方法，该保鲜方法采用如权利要求1-9任意一项所述的保鲜装置进行，具体包括如下步骤：
空气经所述加湿模块加湿，后经所述除氧装置的第X个除氧单元的进气口进料至除氧箱体中，经第X个直至第N个除氧单元依次除氧后，从第N个除氧单元的出气口排出，导入处于真空、密封状态的所述食物放置腔体内，即可；其中1≤X≤N，且为正整数。
11.如权利要求10所述的保鲜方法，其特征在于，所述的保鲜方法包括如下步骤：
(1)将生鲜食物放置在所述食物放置腔体中，关闭箱体门板，并通过锁扣组件锁紧，同时通过第二三通电磁阀关闭进气孔，使食物放置腔体形成气体密封环境；通过真空泵，从抽气孔抽出气体至所述第一三通电磁阀，气体被直接抽出至所述食物放置腔体外的大气中；
(2)当到达-30kPa～-70kPa的真空度时，气体被送入加湿模块；超声波加湿功能模块开始工作，气体经过加湿模块后，带走水蒸气，加湿空气；
(3)当经过加湿的气体流入汇流排，根据存放的不同生鲜食物所需氧气含量，开启第一个至第N个所述进气管对应的电磁阀中的其中一个，气体从汇流排中流出后进入相应进气口，从而进入除氧模块；
(4)气体进入除氧模块，a)潮湿空气首先与铁系除氧剂反应，在水的作用下消耗氧气，同时生成氢气；b)在有氢气存储的条件下，贵金属催化剂催化氢气与氧气反应，消耗氧气的同时生成水蒸气加湿空气；c)通过过渡金属除氧剂处理剩余少量的氧气后，将无氧加湿的气体送入食物放置腔或进入下一除氧单元；
(5)气体经过除氧模块的反应去除氧气之后，经过与所述食物放置腔体处于连通状态的第二三通电磁阀，回到所述食物放置腔体；
再通过真空泵抽气，进入下一个步骤(2)～(5)的循环过程，即可。
12.如权利要求11所述的保鲜方法，其特征在于，当拿取所述食物放置腔体内的食物时，将第二三通电磁阀切换至与大气连通的状态，即可通过拉开箱体门板的手扶把手拿取食物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910086164.3A CN111480760B (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种家庭生鲜食物保鲜装置及保鲜方法 |
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| CN1418554A (zh) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | 李国忱 | 智能控制低温、加湿、真空减压气调果蔬保鲜技术的研究设计 |
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