CN209202050U - 一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统,其包括不锈钢泵(1)、过滤器(2)、计量阀(3),其中不锈钢泵(1)用于输送物料、过滤器(2)用于过滤物料、计量阀(3)用于计量物料;其适应液体饮品行业对于高压脉冲电场杀菌系统的要求,提高传统饮品的货架期,为人们日常生活饮品提供了安全保障。
Description
技术领域
本实用新型属于食品安全领域,涉及一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统,广泛应用于液体食品杀菌包括鲜牛奶、果汁、各种营养液等等多种液体饮品的杀菌保鲜。
背景技术
随着国家新的食品安全法的颁布,美、日、法三国的食品工业均在本国制造业中占第一位,中国的食品工业在本国制造业中占第三位,食品工业成为世界各国产值最大的部门。食品涉及安全、营养、食欲三要素,食品安全是食品工业的最基本要求和首要标准。民以食为天,食品安全是上至领导下至普通老百姓关心的大事,近年食品安全事故频发:食品中毒、细菌污染等等。
传统的食品杀菌方法通常为常用巴氏杀菌或加热杀菌细菌,其带来的问题主要在于影响食品的风味,例如橙汁、果汁在加热期间会使其变味或色泽暗淡。为了满足人们对食品的新鲜度和原味越来越高的要求,就需要对食品原料最少化高温处理,因此需要一种新的杀菌工艺。
实用新型内容
基于现实和生产实践的需要,本申请人投入大量资金及长期研究,提供了一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统,适应液体饮品行业对于高压脉冲电场杀菌系统的要求,提高传统饮品的货架期,为人们日常生活饮品提供了安全保障。
依据本实用新型的技术方案,提供一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统,所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3,其中不锈钢泵1用于输送物料、过滤器2用于过滤物料、计量阀3用于计量物料。
进一步地,所述高压脉冲电场杀菌系统包括进一步包括第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8、第四反应器10、脉冲电源13以及第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9、第四冷却器11和螺杆泵12;
其中第一反应器4用于第一级杀菌、第二反应器6用于第二级杀菌、第三反应器8用于第三级杀菌、第四反应器10用于第四级杀菌、脉冲电源13用于给各反应器并联供电、第一冷却器5用于第一个反应器的冷却、第二冷却器7用于第二个反应器的冷却、第三冷却器9用于第三个反应器的冷却、第四冷却器11用于第四个反应器的冷却、螺杆泵12用于输送和背压。
优选地,不锈钢泵1出口通过不锈钢管道连接过滤器2的入口,过滤器2的出口通过不锈钢管道连接计量阀3的入口,计量阀3的出口通过不锈钢管道连接第一反应器4的入口,第一反应器4的出口通过不锈钢管道连接第一冷却器5的入口,第一冷却器5的出口通过不锈钢管道连接第二反应器6的入口,第二反应器6 的出口通过不锈钢管道连接第二冷却器7的入口,第二冷却器7的出口通过不锈钢管道连接第三反应器8的入口,第三反应器8的出口通过不锈钢管道连接第三冷却器9的入口,第三冷却器9的出口通过不锈钢管道连接第四反应器10的入口,第四反应器10的出口通过不锈钢管道连接第四冷却器11的入口,第四冷却器11 出口通过不锈钢管道连接螺杆泵12的入口,螺杆泵12的出口通过不锈钢管道输出物料。
优选地,脉冲电源13输出的正极连接到第一反应器4上电极,负极连接到第一反应器4下电极;脉冲电源13输出的正极连接到第二反应器6上电极,负极连接到第二反应器6下电极;脉冲电源13输出的正极连接到第三反应器8上电极,负极连接到第三反应器8下电极;脉冲电源13输出的正极连接到第四反应器10上电极,负极连接到第四反应器10下电极。
优选地,高压脉冲电场杀菌系统由第一反应器4、第一冷却器5、第二反应器 6、第二冷却器7、第三反应器8、第三冷却器9、第四反应器10、第四冷却器11 串联。
相比于现有技术,本实用新型提供的一种高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵和过滤器、计量阀、第一至第四反应器、脉冲电源的输出电极连接到反应器两端;第一至第四冷却器四级串联、再后经螺杆泵输出。需要杀菌的液体经过杀菌系统中不锈钢泵泵给后续的过滤器,经过计量阀、到达第一至第四反应器、脉冲电源输出端正负极连接到反应器两端,在反应器中形成脉冲电场,需要杀菌的液体中的细菌被脉冲电场拉裂、出现细胞膜穿孔而致死。第一至第四冷却器冷却由脉冲电产生的热量、确保杀菌系统温度维持在适宜度以下,四级串联、再后经螺杆泵达到液体杀菌的目的。
附图简要说明
图1是依据本实用新型的系统示意图;
图2是依据本实用新型的冷却器示意图;
图3是依据本实用新型的反应器示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型依据的是高压脉冲电场杀菌,其工作原理是利用高强度脉冲电场瞬时破坏微生物的细胞膜,使细菌致死,由于利用高电位而非电流杀菌,因此杀菌过程中的温度低(最高温度小于50℃)从而可以避免加热杀菌的缺陷。高压脉冲电场杀菌处理(PEF)技术:应用主要集中在液态食品(如饮料、牛奶等)的杀菌,加工后的饮料具有安全、风味和口感近似于新鲜饮料、营养成份与新鲜的没经过处理的食品没什么区别等特点。
对于高压脉冲电场杀菌作用主要表现在以下两个方面:
(1)电场的作用。脉冲电场产生磁场,这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用,使细胞膜透性增加,振荡加剧,膜强度减弱,因而膜被破坏,膜内物质容易流出,膜外物质容易渗入,细胞膜的保护作用减弱甚至消失。
(2)电离作用。电极附近物质电离产生的阴、阳离子与膜内生命物质作用,因而阻断了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行。同时,液体介质电离产生羟基的强烈氧化作用,能与细胞内物质发生一系列化学反应。
依据本实用新型的技术方案,提供一种高压脉冲电场杀菌系统,所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8、第四反应器10、脉冲电源13以及第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9、第四冷却器11和螺杆泵12。
本实用新型应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统主要有以下几个特点:
1、系统组成部分:
1)不锈钢泵
2)过滤器
3)计量阀
4)第一反应器
5)第一冷却器
6)第二反应器
7)第二冷却器
8)第三反应器
9)第三冷却器
10)第四反应器
11)第四冷却器
12)螺杆泵
13)脉冲电源
2、材料选择
不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、四个反应器、四个冷却器、螺杆泵12、脉冲电源13和连接管路。材质都采用316L,反应器由聚砜材质组成。
3、反应器由聚砜板镶嵌上下两个电极组成,两个电极之间依据不同的食品液体选择合适的间距。
4、冷却器:由316L材质螺旋缠绕的螺旋管束组成管程,同样在管程外面套上316L材质的外壳组成壳程,需要冷却的食品液体进管程,冷却水进壳程,达到换热的效果。
如图1所示,高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵1、过滤器2、计量阀3、第一反应器4、第二反应器6、第三反应器8、第四反应器10、脉冲电源13以及第一冷却器5、第二冷却器7、第三冷却器9、第四冷却器11和螺杆泵12;优选地,如图1所示:高压脉冲电场杀菌系统分为液路和电路二部分。
其中液路部分:液态原料经过杀菌系统中不锈钢泵1出口通过不锈钢管道连接,加压输送到过滤器2的入口,过滤器2的出口液体经过滤后通过不锈钢管道输送到计量阀3的入口进行定量,合适量的液体通过计量阀3的出口压入第一反应器4的入口进行杀菌,经第一次杀菌后温升的液体通过第一反应器4的出口进入第一冷却器5的入口进行冷却,冷却后的液体通过第一冷却器5的出口再进入第二反应器6的入口进行杀菌,经第二次杀菌后温升的液体通过第二反应器6的出口进入第二冷却器7的入口进行冷却,冷却后的液体再通过第二冷却器7的出口进入第三反应器8的入口进行杀菌,经第三次杀菌后温升的液体通过第三反应器8的出口进入第三冷却器9的入口进行冷却,冷却后的液体再经过第三冷却器9的出口进入第四反应器10的入口进行杀菌,经第四次杀菌后温升的液体通过第四反应器10的出口进入第四冷却器11的入口进行冷却,经过四次串联重复杀菌后液体经过螺杆泵12输出。
其中电路部分:脉冲电源13输出的正极连接到第一反应器4上电极,负极连接到第一反应器4下电极。脉冲电源13输出的正极连接到第二反应器6上电极,负极连接到第二反应器6下电极。脉冲电源13输出的正极连接到第三反应器8上电极,负极连接到第三反应器8下电极。脉冲电源13输出的正极连接到第四反应器10上电极,负极连接到第四反应器10下电极。
如图2所示,图2是依据本实用新型的冷却器示意图,其中反应器的体积π(89/2)2*475用于确定反应器的冷却效果。冷却器的N1和N2分别为需要杀菌液体的进口与出口,冷却器的N1口和N2口通过螺旋管相连,需要杀菌液体通过螺旋管与冷却水换热。N3和N4为冷却水的进口与出口。N3口和N4口通过外壳相通,其中的冷却水带走与螺旋管交换的热量。
如图3所示,反应器分上下两个盖板,紧贴在一起。其中上盖板镶嵌M10*20 上电极,下盖板镶嵌M10*20下电极。上电极与下电极轴心正对,之间的间隙高度为10mm,间隙直径为Φ10。Φ3为液体进出孔孔径,孔径大小与电极电流容量相匹配,需要杀菌的液体沿箭头1方向通过上盖板Φ3的液体进口进入电极间隙(Φ10),也就是进入了上下电极形成的电场中。在间隙中有一定的停留时间,达到杀菌目的,经过电场杀菌,再沿箭头2方向经过下盖板Φ3的液体出口流出。M10*20电极为脉冲电源接入端,与脉冲电源电流容量相关。确保灭菌达标的前提下,反应器出口外接冷却器将温度控制在适宜的范围之内。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种应用于液体食品杀菌的高压脉冲电场杀菌系统,其特征在于:所述高压脉冲电场杀菌系统包括不锈钢泵(1)、过滤器(2)、计量阀(3),其中不锈钢泵(1)用于输送物料、过滤器(2)用于过滤物料、计量阀(3)用于计量物料;
所述高压脉冲电场杀菌系统进一步包括第一反应器(4)、第二反应器(6)、第三反应器(8)、第四反应器(10)、脉冲电源(13)以及第一冷却器(5)、第二冷却器(7)、第三冷却器(9)、第四冷却器(11)和螺杆泵(12);所述反应器由聚砜材质组成;所述反应器分上下两个盖板,紧贴在一起;其中上盖板镶嵌M10*20上电极,下盖板镶嵌M10*20下电极;上电极与下电极轴心正对,之间的间隙高度为10mm,间隙直径为Φ10;
其中第一反应器(4)用于第一级杀菌、第二反应器(6)用于第二级杀菌、第三反应器(8)用于第三级杀菌、第四反应器(10)用于第四级杀菌、脉冲电源(13)用于给各反应器并联供电、第一冷却器(5)用于第一个反应器的冷却、第二冷却器(7)用于第二个反应器的冷却、第三冷却器(9)用于第三个反应器的冷却、第四冷却器(11)用于第四个反应器的冷却、螺杆泵(12)用于输送和背压;
不锈钢泵(1)出口通过不锈钢管道连接过滤器(2)的入口,过滤器(2)的出口通过不锈钢管道连接计量阀(3)的入口,计量阀(3)的出口通过不锈钢管道连接第一反应器(4)的入口,第一反应器(4)的出口通过不锈钢管道连接第一冷却器(5)的入口,第一冷却器(5)的出口通过不锈钢管道连接第二反应器(6)的入口,第二反应器(6) 的出口通过不锈钢管道连接第二冷却器(7)的入口,第二冷却器(7)的出口通过不锈钢管道连接第三反应器(8)的入口,第三反应器(8)的出口通过不锈钢管道连接第三冷却器(9)的入口,第三冷却器(9)的出口通过不锈钢管道连接第四反应器(10)的入口,第四反应器(10)的出口通过不锈钢管道连接第四冷却器(11)的入口,第四冷却器(11)出口通过不锈钢管道连接螺杆泵(12)的入口,螺杆泵(12)的出口通过不锈钢管道输出物料。
2.根据权利要求1所述的高压脉冲电场杀菌系统,其特征在于:脉冲电源(13)输出的正极连接到第一反应器(4)上电极,负极连接到第一反应器(4)下电极;脉冲电源(13)输出的正极连接到第二反应器(6)上电极,负极连接到第二反应器(6)下电极;脉冲电源(13)输出的正极连接到第三反应器(8)上电极,负极连接到第三反应器(8)下电极;脉冲电源(13)输出的正极连接到第四反应器(10)上电极,负极连接到第四反应器(10)下电极。
3.根据权利要求1所述的高压脉冲电场杀菌系统,其特征在于:高压脉冲电场杀菌系统由第一反应器(4)、第一冷却器(5)、第二反应器(6)、第二冷却器(7)、第三反应器(8)、第三冷却器(9)、第四反应器(10)、第四冷却器(11)串联。
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2018
- 2018-04-11 CN CN201810320250.1A patent/CN110338330A/zh active Pending
- 2018-04-11 CN CN201820507983.1U patent/CN209202050U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110338330A (zh) * | 2018-04-04 | 2019-10-18 | 襄阳九鼎昊天环保设备有限公司 | 一种高压脉冲电场杀菌系统 |
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Publication number | Publication date |
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CN110338330A (zh) | 2019-10-18 |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |