CN115843862A - 预冷杀菌一体设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种预冷杀菌一体设备，本发明涉及新鲜食品保鲜领域，包括用于存放待处理产品的储物装置、用于制备等离子体活性水的杀菌装置以及预冷装置，预冷装置采用杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质，包括预冷执行机构和制冷机构，预冷执行机构与制冷机构、杀菌装置连通。本发明提供的预冷杀菌一体设备，通过预冷装置采用杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质使得预冷和杀菌的有机结合形成一体设备。采用预冷执行机构将制冷机构制冷后的等离子体活性水运输到储物装置中，对储物装置中的待处理产品同时进行预冷和杀菌，在降低待处理产品的温度同时也杀灭表面的微生物提高待处理产品的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及新鲜食品保鲜技术领域，尤其涉及一种预冷杀菌一体设备。
背景技术
新鲜果蔬采摘后迅速预冷，消除田间热，抑制其呼吸作用，是延长果蔬贮藏期，保证其新鲜度的有效措施。目前常采用的果蔬预冷方法包括冷水预冷、强制空气对流预冷、差压预冷以及真空预冷等。但经过单一预冷后，果蔬表面仍然存在有多种微生物，这也是造成果蔬腐败的重要原因之一，严重影响着果蔬贮藏时间和食品安全，甚至部分致病菌会引发人体疾病。
发明内容
本发明提供一种预冷杀菌一体设备，用以解决现有技术中对单一预冷的新鲜食品在长期贮藏时存在微生物消杀不到位造成食品腐败贮藏期缩短的缺陷，实现杀菌和预冷的有机结合，从而实现新鲜食品的贮藏期延长的效果，同时提高新鲜食品的安全性。
本发明提供一种预冷杀菌一体设备，包括：
储物装置，用于存放待处理产品；
杀菌装置，用于制备等离子体活性水；
预冷装置，所述预冷装置采用所述杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质，所述预冷装置包括预冷执行机构和制冷机构，所述预冷执行机构与所述制冷机构、所述杀菌装置连通，
其中，所述制冷机构用于对等离子活性水制冷，并且，所述预冷执行机构用于将制冷后的等离子体活性水与所述待处理产品接触。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述杀菌装置包括：反应腔、置于所述反应腔内的等离子体放电电极和搅拌装置以及给所述反应腔供气的气泵。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述制冷机构包括顺次连接形成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器对所述预冷介质进行制冷。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述预冷执行机构包括冷风机，所述冷风机设置在所述储物装置的顶部，
所述冷风机用于驱动所述储物装置与所述预冷装置内的空气循环，并将所述杀菌装置雾化后的等离子体活性水与所述制冷机构冷却的冷空气混合后吹入所述储物装置内。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述储物装置包括置物架，所述置物架包括进风侧和出风侧，所述出风侧设置有静压箱，所述出风侧与所述静压箱相通，
其中，所述静压箱出口处设置有所述制冷机构，以使流出所述制冷机构的空气对雾化后的等离子体活性水进行制冷。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述预冷执行机构包括喷淋单元，
其中，所述喷淋单元配置成：将所述杀菌装置制备的由所述制冷机构制冷后的等离子体活性水，喷洒在所述储物装置的所述待处理产品上。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述储物装置底部设置有接水槽，所述杀菌装置还包括预处理单元，所述预处理单元向所述杀菌装置供水，
其中，所述接水槽用于承接所述喷淋单元落下的水，所述接水槽内的水流入所述预处理单元以形成水循环。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述预冷执行机构包括水池，所述水池用于承接所述杀菌装置制备的由所述制冷机构制冷后的等离子体活性水，
其中，所述水池用于浸泡所述待处理产品。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，所述杀菌装置还包括预处理单元，所述预处理单元向所述杀菌装置供水，所述水池的水流入所述预处理单元以形成水循环。
根据本发明提供的预冷杀菌一体设备，还包括冷却水箱，所述杀菌装置连接在所述冷却水箱的入口，所述预冷执行机构连接在所述冷却水箱的出口，
其中，所述制冷机构用于为所述冷却水箱中的等离子体活性水制冷。
本发明提供的预冷杀菌一体设备，通过预冷装置采用杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质使得预冷和杀菌的有机结合形成一体设备。采用制冷机构对等离子体活性水进行制冷，并采用预冷执行机构将制冷后的等离子体活性水运输到储物装置中，对储物装置中的待处理产品同时进行预冷和杀菌，在降低待处理产品的温度同时也杀灭表面的微生物，从而延长产品的贮藏期，提高待处理产品的处理效率，提高产品的安全性和品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的预冷杀菌一体设备的结构示意图之一；
图2是本发明提供的杀菌装置的结构示意图；
图3是本发明提供的预冷杀菌一体设备的结构示意图之二；
图4是本发明提供的预冷杀菌一体设备的结构示意图之三；
图5是本发明提供的预冷杀菌一体设备的结构示意图之四。
附图标记：
100：储物装置； 101：置物架； 102：进风侧；
103：出风侧； 104：接水槽； 110：静压箱；
200：杀菌装置； 201：反应腔； 202：放电电极；
203：搅拌装置； 204：气泵； 205：电源；
206：废气处理装置； 207：泵； 210：雾化器；
220：冷却水箱； 230：预处理单元； 300：预冷装置；
301：预冷执行机构； 302：制冷机构； 310：压缩机；
311：冷凝器； 312：蒸发器； 313：节流阀；
320：冷风机； 321：喷淋单元； 322：水池。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1至图5，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明提供了一种预冷杀菌一体设备，包括：储物装置100，用于存放待处理产品；杀菌装置200，用于制备等离子体活性水；预冷装置300，预冷装置300采用杀菌装置200制备的等离子体活性水作为预冷介质，包括预冷执行机构301和制冷机构302，预冷执行机构301与制冷机构302、杀菌装置200连通，制冷机构302用于对等离子活性水制冷，并且，预冷执行机构301用于将等离子体活性水与待处理产品接触。
具体地，储物装置100所存储的待处理产品可以为水果、蔬菜等新鲜食品。当然也可以是其它需要预冷保鲜或杀菌的产品。
此外，一方面，制冷机构302直接对杀菌装置200的等离子体活性水进行制冷，然后通过预冷执行机构301将制冷后的等离子体活性水输送给储物装置100的待处理产品，通过制冷后的等离子活性水与待处理产品进行接触从而达到预冷保鲜，杀菌保鲜的作用。
另一方面，制冷机构302间接对等离子体活性水进行制冷。例如采用对流经等离子体活性水的空气进行制冷，从而达到对等离子体活性水的制冷效果。然后通过预冷执行机构301将制冷后的等离子体活性水输送给储物装置100的待处理产品，通过制冷后的等离子活性水与待处理产品进行接触从而达到低温保鲜，杀菌保鲜的作用。又例如，制冷机构302对预冷执行机构301进行制冷，等离子体活性水流经预冷执行机构301过程中间接被制冷，从而实现制冷机构302对等离子体活性水的制冷效果。
针对本发明实施例的预冷执行机构301与制冷机构302、杀菌装置200连通而言，例如预冷执行机构301可以通过水或者空气等其它介质与制冷机构302和杀菌装置200连通，从而实现预冷执行机构301将制冷机构302直接或间接制冷的等离子活性水输送到储物装置100中。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，杀菌装置200包括反应腔201，置于反应腔201内的等离子体放电电极202和搅拌装置203，以及给反应腔201供气的气泵204。
其中，反应腔201内通入有去离子水或盐水，放电电极202对气泵204提供的空气进行电离产生等离子体，等离子体溶解在去离子水或盐水中从而生成等离子体活性水。并且搅拌装置203在等离子体活性水的制备过程进行充分搅拌，达到充分混合。
应当理解的是，本实施例中，杀菌装置200还包括给放电电极202供电的电源205，用于回收未溶解的等离子体的废气处理装置206，以及用于输送去离子水或盐水的进口和用于排出等离子体活性水的出口。废气处理装置206通过物理吸附或化学反应的方式除去气体中的氮氧化物、臭氧等，避免其直接排放污染工作环境。
此外，电源205为高压交流电源或高压脉冲电源，电源205的高、低压电极分别与放电电极202的高、低压电极相连，为等离子体放电提供高压高频电场，放电电极202附近的空气产生多种等离子活性物质。等离子体放电方式采用介质阻挡放电、滑动电弧放电或等离子体射流等方式中的任一种。
为了实现去离子水或盐水的输入和等离子体活性水的输出，在进口与出口处设置有泵207。
继续参考图1，在本发明的另一个实施例中，制冷机构302包括顺次连接形成回路的压缩机310、冷凝器311和蒸发器312，蒸发器312对预冷介质进行制冷。当然，为了更好实现循环，在冷凝器311和蒸发器312之间设置有节流阀。本实施例的制冷机构302主要通过蒸发器312对等离子体活性水直接或间接的提供冷量。从而达到对待处理产品的制冷。
其中，在一些实施例中，预冷执行机构301可以与蒸发器312连通，换句话说，蒸发器312将等离子体活性水冷却后，通过预冷执行机构301将冷却后的等离子体活性水送到待处理产品上。
如图3所示，在本发明的一个可选实施例中，预冷执行机构301包括冷风机，冷风机设置在储物装置100的顶部，冷风机用于驱动储物装置100与预冷装置300内的空气循环，并将杀菌装置200雾化后的等离子体活性水与制冷机构302冷却的冷空气混合后吹入储物装置100内。
具体来说，预冷装置300通过差压预冷方式对储物装置100进行预冷。开启冷风机之后，储物装置100内会形成空气的循环，冷风机的后端及静压箱110内会形成负压，在待处理产品堆垛的内外侧形成压差。一方面。制冷机构302可以先对等离子体活性水进行制冷后，再进行雾化，雾化后通过冷风机抽吸进入储物装置100中。
另一方面，杀菌装置200还包括雾化器210，雾化器210与反应腔201的出口连接，对从出口流出的等离子体活性水进行雾化。制冷机构302对从储物装置100流出的空气进行制冷，制冷后的空气会在冷风机的抽吸下与雾化后的等离子体活性水进行混合，从而对等离子体活性水制冷后一起进入储物装置100内。
进一步地，雾化后的等离子体活性水与冷空气混合而形成富含等离子体活性物质的高湿冷空气。在储物装置100内压差驱动下，流经待处理产品表面，与待处理产品表面换热，且冷空气中部分等离子体活性水持续附着于待处理产品表面，达到预冷和杀菌的双重效果。同时降低果蔬预冷过程中的失水率。
继续参考图3，在本发明的另一个可选实施例中，储物装置100包括置物架101，置物架101包括进风侧102和出风侧103，出风侧103设置有静压箱110，静压箱110出口处设置有制冷机构302，其中，出风侧103与静压箱110相通，流出制冷机构302的空气对雾化后的等离子体活性水进行制冷。换句话说，静压箱110的出口处设置有蒸发器312。
换言之，静压箱110将储物装置100分隔成三个区域，果蔬制冷区、负压区以及混合区。静压箱110形成的负压区用于接收回流的热空气。例如，将冷风机置于静压箱110上方，冷风机后端可以抽吸经过制冷机构302制冷后的空气。冷风机和制冷机构302的蒸发器312形成混合区，雾化后的等离子体活性水进入混合区。
在冷风机的抽吸作用下，将冷空气和雾化的等离子体活性水抽到果蔬制冷区，对果蔬进行制冷杀菌。因此蒸发器312、冷风机和杀菌装置200通过空气连通。
如图4所示，进一步地，在本发明的一个可选实施例中，预冷执行机构301包括喷淋单元，制冷机构302对杀菌装置200制备的等离子体活性水进行制冷后，通过喷淋单元喷洒在储物装置100的待处理产品上。
具体来说，喷淋单元置于储物装置100的顶部，包括多个喷头。在本发明的一些实施例中，预冷杀菌一体设备还包括冷却水箱220，杀菌装置200连接在冷却水箱220的入口，预冷执行机构301连接在冷却水箱220的出口。其中，制冷机构302给冷却水箱220中的等离子体活性水制冷。例如，杀菌装置200将等离子体活性水泵入冷却水箱220中，制冷机构302的蒸发器312对冷却水箱220中的等离子体活性水进行制冷，制冷后的等离子体活性水，再泵入喷淋单元中，对待处理产品进行喷淋处理。
进一步地，冷却水箱220中的低温等离子体活性水经泵加压，并通过喷头喷洒于上层果蔬表面，在重力作用下沿果蔬表面形成流动液膜，同时进行果蔬冷却与表面杀菌。
此外，在本发明的可选实施例中，储物装置100底部设置有接水槽104，杀菌装置200还包括预处理单元230，预处理单元230给杀菌装置200供水。其中，接水槽104用于承接喷淋单元落下的水，接水槽104内的水流入预处理单元230以形成水循环。
参考图2和图4所示，预处理单元230与反应腔201的进口相连，接水槽104内的剩余落水通过泵进入预处理单元230。预处理单元230采用过滤、渗透等方式去除水中杂质，得到纯净的去离子水，或者进一步向净化后的去离子水中加入氯化钠，配置成一定浓度的盐水。并通过泵将纯净的去离子水或食盐水泵入反应腔201中，其中，泵的流量可根据活性水的制取速度进行调节。反应腔201中的水溶液与空气电离的等离子活性物质相互作用生成富含多种杀菌活性物的低温等离子体活性水。
此外，在本发明的一些实施例中，预处理单元230还包括过滤器，从接水槽104泵入预处理单元230的水首先经过过滤器除去水中的杂质。再进行等离子体活性水的制备，形成水循环，节能减排。
另外，如图5所示，在本发明的另一个可选实施例中，预冷执行机构301包括水池322，制冷机构302对杀菌装置200制备的等离子体活性水进行制冷后，流入水池322。其中，水池322用于浸泡待处理产品。
在本发明的一些实施例中，预冷杀菌一体设备还包括冷却水箱220，杀菌装置200连接在冷却水箱220的入口，预冷执行机构301连接在冷却水箱220的出口。其中，制冷机构302给冷却水箱220中的等离子体活性水制冷。例如，杀菌装置200将等离子体活性水泵入冷却水箱220中，制冷机构302的蒸发器312对冷却水箱220中的等离子体活性水进行制冷，制冷后的等离子体活性水，再泵入水池322中，对果蔬进行浸泡，果蔬在其中浸泡一段时间后达到预冷和表面杀菌的效果。
进一步地，在本发明的可选实施例中，杀菌装置200还包括预处理单元230，预处理单元230给杀菌装置200供水，水池322的水流入预处理单元230以形成水循环。
参考图2和图5所示，预处理单元230与反应腔201的进口相连，接水槽104内的剩余落水通过泵进入预处理单元230。预处理单元230采用过滤、渗透等方式去除水中杂质，得到纯净的去离子水，或者进一步向净化后的去离子水中加入氯化钠，配置成一定浓度的盐水。并通过泵将纯净的去离子水或食盐水泵入反应腔201中，其中，泵的流量可根据活性水的制取速度进行调节。反应腔201中的水溶液与空气电离的等离子活性物质相互作用生成富含多种杀菌活性物的低温等离子体活性水。
此外，在本发明的一些实施例中，预处理单元230还包括过滤器，从水池322泵入预处理单元230的水首先经过过滤器除去水中的杂质。再进行等离子体活性水的制备，形成水循环，节能减排。
本发明提供的预冷杀菌一体设备，通过预冷装置采用杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质使得预冷和杀菌的有机结合形成一体设备。采用制冷机构对等离子体活性水进行制冷，并采用预冷执行机构将制冷后的等离子体活性水运输到储物装置中，对储物装置中的待处理产品同时进行预冷和杀菌，在降低待处理产品的温度同时也杀灭表面的微生物，从而延长产品的贮藏期，简化工艺流程，提高待处理产品的处理效率，提高产品的安全性和品质。
杀菌装置制备的等离子体活性水富含高效杀菌活性物质，例如自由基、活性氧化物、活性氮化物。可以有效的对大部分微生物进行消杀。等离子体活性水现制现用，杀菌效果好，化学残留低，代替传统的消毒剂杀菌，可减少消毒剂运输、存储的过程，同时等离子体活性水有助于降解果蔬表面农药残留，提高果蔬食品的安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种预冷杀菌一体设备，其特征在于，包括：
储物装置，用于存放待处理产品；
杀菌装置，用于制备等离子体活性水；
预冷装置，所述预冷装置采用所述杀菌装置制备的等离子体活性水作为预冷介质，所述预冷装置包括预冷执行机构和制冷机构，所述预冷执行机构与所述制冷机构、所述杀菌装置连通，
其中，所述制冷机构用于对等离子活性水制冷，并且，所述预冷执行机构用于将制冷后的等离子体活性水与所述待处理产品接触。
2.根据权利要求1所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述杀菌装置包括：反应腔、置于所述反应腔内的等离子体放电电极和搅拌装置以及给所述反应腔供气的气泵。
3.根据权利要求1所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述制冷机构包括顺次连接形成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器对所述预冷介质进行制冷。
4.根据权利要求1所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述预冷执行机构包括冷风机，所述冷风机设置在所述储物装置的顶部，
所述冷风机用于驱动所述储物装置与所述预冷装置内的空气循环，并将所述杀菌装置雾化后的等离子体活性水与所述制冷机构冷却的冷空气混合后吹入所述储物装置内。
5.根据权利要求4所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述储物装置包括置物架，所述置物架包括进风侧和出风侧，所述出风侧设置有静压箱，所述出风侧与所述静压箱相通，
其中，所述静压箱出口处设置有所述制冷机构，以使流出所述制冷机构的空气对雾化后的等离子体活性水进行制冷。
6.根据权利要求1所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述预冷执行机构包括喷淋单元，
其中，所述喷淋单元配置成：将所述杀菌装置制备的由所述制冷机构制冷后的等离子体活性水，喷洒在所述储物装置的所述待处理产品上。
7.根据权利要求6所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述储物装置底部设置有接水槽，所述杀菌装置还包括预处理单元，所述预处理单元向所述杀菌装置供水，
其中，所述接水槽用于承接所述喷淋单元落下的水，所述接水槽内的水流入所述预处理单元以形成水循环。
8.根据权利要求1所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述预冷执行机构包括水池，所述水池用于承接所述杀菌装置制备的由所述制冷机构制冷后的等离子体活性水，
其中，所述水池用于浸泡所述待处理产品。
9.根据权利要求8所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，所述杀菌装置还包括预处理单元，所述预处理单元向所述杀菌装置供水，所述水池的水流入所述预处理单元以形成水循环。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的预冷杀菌一体设备，其特征在于，还包括冷却水箱，所述杀菌装置连接在所述冷却水箱的入口，所述预冷执行机构连接在所述冷却水箱的出口，
其中，所述制冷机构用于为所述冷却水箱中的等离子体活性水制冷。
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