CN201398425Y - 一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 - Google Patents
一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201398425Y CN201398425Y CN2009201154158U CN200920115415U CN201398425Y CN 201398425 Y CN201398425 Y CN 201398425Y CN 2009201154158 U CN2009201154158 U CN 2009201154158U CN 200920115415 U CN200920115415 U CN 200920115415U CN 201398425 Y CN201398425 Y CN 201398425Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hollow pipe
- insulating materials
- electrodes
- processing chamber
- materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 title abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 4
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室。在绝缘材料空心管中部的两对称侧边沿轴向各切去一段直至空心管内孔切去部分分别嵌入具有相同半径的圆弧形状的金属电极，两片电极下平面嵌入绝缘材料空心管内孔后形成狭长的处理区，两片电极两侧均填充半导体材料与空心管内孔为流线型光滑连接，两片电极分别与脉冲高压电源的两极连接，电场线方向与绝缘材料空心管物料流动方向垂直。由于在空心管内安置了平行平板电极，在保持物料流动性的同时，改善了处理室的电场分布，使得物料在流动方向上所接受的电场强度相对均匀；由于减少了金属材料的使用，减少了处理室内电化学反应，有效地保护了电极，同时增加了被处理食品的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室。
背景技术
在高压脉冲电场处理系统中，处理室主要用于装载处理物料和安放电极，其设计非常重要和严格。处理室包括通过绝缘材料固定的2个对立的电极以及二者之间盛放待处理物料的空腔。当前常用的脉冲电场处理室中，根据电极的位置和几何形状不同，主要分为3种：平行平板电极，同心圆筒(同轴)电极和空心金属管电极。平行平板电极通常用于静态处理室，当两电极之间的距离(通常约为0.001-0.01m)小于电极表面(通常约为0.0050m)时，可以提供均一的场强，是最实际的电极方式。而同心圆筒电极能提供光滑的、均匀的物料流动处理，在工业化应用上很有吸引力。在这种连续处理室中，圆柱体和圆锥体是比较常见的电极形状，物料流动的通道宽度大约在0.003-0.009m。
目前通用的一种脉冲电场处理室，其腔体是由两根分别与脉冲高压电源的两极连接的金属空心管(内径约0.005m)和套于两根金属空心管连接处之间的绝缘体隔离环组成。金属空心管通常采用不锈钢作为其材料。这种处理室的优点在于便于液态物料流动以及便于电极清洗。
在相同的处理条件下，温度增加是PEF强度和作用量的直接反映，因此更为均匀的温度增加趋势就能反映更为均匀的PEF处理，反之，亦然。但是，在上述这种脉冲电场处理室中，电极并不是面对面安置，而是在物料流动方向上，一个电极被安置在另一个电极的后面，并且被绝缘环隔离开，充当管道的一部分。这时，电场线本质上是平行于物料的流动方向的，因此在纵向上，电场强度并不相等。场强的不同，会造成管内温度升高不均匀，从而引起物料流动方向上电导率的变化，最终导致电场强度分布的更加不均匀。所以在这个高压脉冲电场处理室中要使物料接受均匀的脉冲电场处理是比较困难的。有研究表明，当以电极间的绝缘孔隙的方式形成处理电场时，处理室绝缘体的直径减小时温度的增加就更为均匀，比如说设计成绝缘体和电极之间以90°角交叉等。
与直流电流相比，PEF技术的一个优点是：PEF技术似乎不会导致由食品电解和食品分解所产生的物质污染食品。然而，在PEF食品处理系统中，也会出现食品污染。在PEF处理室中，强电流必通过电极液体表面，这种强电流使电极溶液表面发生电化学反应。电化学反应可能导致食品出现质量问题、电极污垢以及电极腐蚀(在电极长期使用的情况下)。电极污垢会导致电场弯曲变形，处理室的电力降低，有时还会阻碍液体食品的流动。电极腐蚀则更会严重影响被处理食品的质量，威胁人们的健康。有研究人员致力于电极材料的开发：法国的Thompon-CSF Detexis公司开发了一种电极材料，比普通不锈钢材料耐用近200倍。这种材料可以在电流密度为470A/cm2，脉冲宽度为20μs的状态下正常工作而不被破坏。还有的研究人员通过控制脉冲参数的方式来尽可能地减少对电极的损坏，比如采用双极性脉冲、方波脉冲或者低能量脉冲等。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种用于连续式液态食品灭菌的脉冲电场处理室，它不仅改变了电场线与物料流动方向平行的问题，使电场线垂直于物料流动方向，而且使金属电极的有效使用面积尽可能地减小。并且易于更换，使电极腐蚀对于食品质量安全的威胁大大减小，有利于高压脉冲电场处理技术在液态食品处理领域的应用。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
包括绝缘材料空心管、两片圆弧形的金属电极和半导体材料；绝缘材料空心管中部的两对称侧边沿轴向各切去一段直至空心管内孔，绝缘材料空心管切去部分分别嵌入具有相同半径的圆弧形状的金属电极，两片金属电极下平面嵌入绝缘材料空心管内孔后形成狭长的处理区，两片金属电极两侧均填充半导体材料与绝缘材料空心管内孔为流线型光滑连接，两片金属电极分别与脉冲高压电源的两极连接，电场线方向与绝缘材料空心管物料流动方向垂直。
本实用新型具有的有益效果是：
由于在绝缘空心管内安置了平行平板电极，在保持物料流动性的同时，改善了处理室的电场分布，使得物料在流动方向上所接受的电场强度相对均匀；其次，由于减少了金属材料的使用，减少了处理室内电化学反应，有效地保护了电极，同时增加了被处理食品的安全性。因此，本实用新型大大提高了物料处理的效率和质量，无论是应用于液态食品工业中杀菌灭酶处理，还是果汁的提取，以及其他相关处理行业，该装置都具有电场均匀、流动性强、温升小、安全可靠、便于拆洗等优点，有利于高压脉冲电场技术向工业化发展。
附图说明
图1是本实用新型连续式处理室的示意图。
图2是图1中央位置的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型包括绝缘材料空心管1、两片圆弧形的金属电极2、3和半导体材料4。空心管处理室的腔体是由绝缘材料构成，使得金属材料的使用量大大降低，并且金属电极片易于拆卸、清洗和更换，减小了金属材料被电化学反映所腐蚀的风险，使处理食品更加安全、可靠。
如图2所示，绝缘材料空心管1中部的两对称侧边沿轴向各切去一段直至空心管1内孔，绝缘材料空心管1切去部分分别嵌入具有相同半径的圆弧形状的金属电极2、3，两片金属电极2、3下平面嵌入绝缘材料空心管1内孔后两电极之间被绝缘材料1隔离，形成狭长的处理区域，两片金属电极2、3分别与脉冲高压电源的两极连接，电场线方向与绝缘材料空心管1物料流动方向垂直，可使物料受到均匀的脉冲电场作用，有效地避免了处理过程中物料温度的不均匀升高，提高了物料处理效率。
所述的两片金属电极2、3的下表面均为平面，用半导体材料4流线型连接绝缘空心管和金属电极的下表面，使得液态物料在管内的流动更加顺畅，并且使污染物不会在角落积累。半导体材料要求其电导率与被处理物料的电导率相匹配。半导体材料的选择与被处理物料息息相关，在一定程度上，存在针对不同物料的特异性。不同物料的电导率不同，相应地选择的半导体材料也有所不同。因此，在本实用新型所述的半导体材料结构是可替换的，如果需要，每一种物料都相应地有一种具有合适电导率的半导体材料与之相匹配。
所述的绝缘材料空心管1材料为聚四氟乙烯。所述的金属电极2、3材料为不锈钢。所述的半导体材料4为陶瓷或玻璃纤维强化塑料。所述的两片金属电极之间的距离应小于电极的轴向长度。
Claims (4)
1、一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室，其特征在于：包括绝缘材料空心管(1)、两片圆弧形的金属电极(2、3)和半导体材料(4)；绝缘材料空心管(1)中部的两对称侧边沿轴向各切去一段直至空心管(1)内孔，绝缘材料空心管(1)切去部分分别嵌入具有相同半径的圆弧形状的金属电极(2、3)，两片金属电极(2、3)下平面嵌入绝缘材料空心管(1)内孔后形成狭长的处理区，两片金属电极(2、3)两侧均填充半导体材料(4)与绝缘材料空心管(1)内孔为流线型光滑连接，两片金属电极(2、3)分别与脉冲高压电源的两极连接，电场线方向与绝缘材料空心管(1)物料流动方向垂直。
2、根据权利要求1所述的一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室，其特征在于：所述的绝缘材料空心管(1)材料为聚四氟乙烯。
3、根据权利要求1所述的一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室，其特征在于：所述的金属电极(2、3)材料为不锈钢。
4、根据权利要求1所述的一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室，其特征在于：所述的半导体材料(4)为陶瓷或玻璃纤维强化塑料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009201154158U CN201398425Y (zh) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009201154158U CN201398425Y (zh) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201398425Y true CN201398425Y (zh) | 2010-02-10 |
Family
ID=41658218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009201154158U Expired - Lifetime CN201398425Y (zh) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201398425Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101502304B (zh) * | 2009-03-12 | 2011-09-21 | 浙江大学 | 用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 |
| CN103637353A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-19 | 宋昊 | 一种高压电场杀菌设备 |
| CN104782758A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-07-22 | 江南大学 | 射频杀虫杀菌连续处理装置 |
-
2009
- 2009-03-12 CN CN2009201154158U patent/CN201398425Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101502304B (zh) * | 2009-03-12 | 2011-09-21 | 浙江大学 | 用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 |
| CN103637353A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-19 | 宋昊 | 一种高压电场杀菌设备 |
| CN104782758A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-07-22 | 江南大学 | 射频杀虫杀菌连续处理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101502304B (zh) | 用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 | |
| CN100493619C (zh) | 可用于连续式高压脉冲电场设备的脉冲电场处理室 | |
| CN201398425Y (zh) | 一种用于连续式液态食品灭菌的高压脉冲电场处理室 | |
| Samaranayake et al. | Pulsed ohmic heating–a novel technique for minimization of electrochemical reactions during processing | |
| CN104368596A (zh) | 基于塑料电极的电动修复重金属污染土壤的原位处理方法 | |
| CN104458560A (zh) | 一种丝束电极及其制备和应用 | |
| CN107020297A (zh) | 一种污染土壤、地下水原位反应带修复系统及修复方法 | |
| CN103962372A (zh) | 一种阴极逼近法修复铯污染土壤的装置及其修复方法 | |
| CN110293125A (zh) | 一种原位电动修复及加固超软污染土的装置和方法 | |
| CN102640965A (zh) | 一种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室 | |
| CN104671404A (zh) | 一种电增强上流式厌氧污泥床反应装置 | |
| Zhou et al. | Making waves: Pathogen inactivation by electric field treatment: From liquid food to drinking water | |
| CN202340775U (zh) | 基于耦合场结构优化的高压脉冲电场杀菌系统的共场处理室 | |
| CN105537261A (zh) | 一种电动力-燃料电池耦合装置及污染土壤的修复方法 | |
| JP5749852B2 (ja) | 水を処理するために流れ発生器を使用する流体処理方法およびシステム | |
| Rela et al. | Development of an up-flow irradiation device for electron beam wastewater treatment | |
| CN201495305U (zh) | 一种用于大尺寸金属圆管内表面微弧氧化的装置 | |
| US20110233067A1 (en) | Electrochemical processing of fluids | |
| CN102415599A (zh) | 基于耦合场结构优化的高压脉冲电场杀菌系统的共场处理室 | |
| Redha et al. | A miniaturized injection-moulded flow-cell with integrated conducting polymer electrodes for on-line electrochemical degradation of azo dye solutions | |
| CN207188449U (zh) | 重金属污染土壤的电动修复装置 | |
| CN101496627A (zh) | 一种强磁灭菌装置 | |
| CN103257071A (zh) | 一种水质cod在线分析仪消解装置 | |
| CN208776384U (zh) | 低压直流电强化的铁还原-微生物降解联合修复系统 | |
| KR101595473B1 (ko) | 전기분해 공법이 결합된 수리동력학적 캐비테이션 장치를 이용한 폐활성슬러지 가용화 장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20100210 Effective date of abandoning: 20090312 |