CN216953679U

CN216953679U - 低温等离子体与led光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱

Info

Publication number: CN216953679U
Application number: CN202122820260.1U
Authority: CN
Inventors: 谢晶; 马星星; 周鹏辉
Original assignee: Shanghai Ocean University
Current assignee: Shanghai Ocean University
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2031-11-17

Abstract

低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，包括冰箱箱体、制冷系统、针‑环放电结构、温度控制系统和LED光照杀菌系统。冰箱箱体顶部设有针‑环放电结构，通过电晕放电形式产生低温等离子体。冰箱箱体内部每一层隔板上部单独设有LED灯带，通过树莓派4b控制灯带的发光颜色RGB数值和发光间隔时长并控制针环放电结构的放电电压。本实用新型提供的技术方案，通过LED灯光照射技术与低温等离子体保鲜技术的联合作用，达到显著降低蔬菜食品表面的食源性致病菌和保持食品品质的目的。

Description

低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱

技术领域

本实用新型涉及食品保鲜储存领域，特别是涉及一种利用低温等离子体和光照杀菌技术，能够显著杀灭生食蔬菜表面的食源性致病菌，同时保持生食蔬菜品质的保鲜冰箱。

背景技术

随着健康饮食观念的深入，人们越来越重视各种食品的摄入，同时也对其品质提出了更高的要求。在人类膳食结构中，蔬菜和水果是重要的两大类植物性食物。自20世纪80年代以来，大量的流行病学调查资料显示，蔬菜、水果的摄入量与心脑血管疾病、Ⅱ型糖尿病以及一些肿瘤的发病率、死亡率呈负相关。研究表明，增加水果和蔬菜的摄入可有效预防或缓解心脏病、癌症、糖尿病等多种疾病，甚至可能降低患抑郁症的几率。WHO建议每人每天摄入不少于400g的水果和蔬菜。然而，新鲜的水果和蔬菜表面寄生了许多致病菌、果木传染病菌，可直接传染给人类，造成人类患病甚至大规模传染病的流行。目前，市场上可见的果蔬洗涤剂基本是以表面活性剂、消毒杀菌剂等成分组合制得的果蔬洗涤剂产品，所用的表面活性剂( 如烷基苯磺酸盐 ABS)和消毒杀菌剂为化学合成物品，多数用于沐浴产品中作为乳化剂和杀菌剂，用于洗涤瓜果蔬菜后，如果冲洗不完全，其残留又会对人的身体造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用低温等离子杀菌技术结合LED灯RGB颜色数值可调节技术能够显著杀灭生食蔬菜表面的食源性致病菌，同时保持生食蔬菜品质的冷环境及操作方法。

为实现上述目的，本实用新型一个实施方式提供了一种生食蔬菜保鲜冰箱，包括冰箱箱体、制冷系统、针-环放电结构和光照杀菌系统；所述冰箱箱体上部设有针-环放电结构；所述冰箱箱体隔层上部设有LED灯带；所述冰箱箱体底部设有设备间；所述设备间内部设有控制中心，控制中心与发光灯带与针环放电设备相连接。

所述在一个实施方式中，所述针－环放电结构的针尖曲率半径为80μm，针尖到地电极的垂直距离为5mm，地电极环的内径为4cm，驱动电压V_S由直流电源（DW-P203/N203）提供。

在一个实施方式中，LED灯带为可编程控制的WS2812b灯带，灯带与控制中心相连接，每层独立设置一根灯带，各层灯带之间无相互影响。

在一个实施方式中，所述控制中心为树莓派4b。

在一个实施方式中，所述控制中心编程语言为Python。根据不同生食蔬菜的种类和要求，通过在树莓派4b中使用Python语言编写控制程序，进而控制灯带的发光颜色的RGB数值和发光时长。

本实用新型提供的上述技术方案，能够有效杀灭生食蔬菜表面的食源性致病菌，同时保持蔬菜的品质。

附图说明

图1为本实用新型中生食蔬菜保鲜冰箱的整体结构示意图。图中：1-冰箱上部门，2-冰箱下部门，5-冰箱壳体。

图2为本实用新型一个实施例中生食蔬菜保鲜冰箱的剖面结构示意图。图中：1-冰箱上部门，2-冰箱下部门，3.1-LED灯带，3.2-LED灯带，3.3-LED灯带，3.4-LED灯带，3.5-LED灯带，3.6-LED灯带，4-针-环放电结构，5-冰箱壳体。

具体实施方式

下面结合附图，以具体实施例为例，详细说明本实用新型的实施方式。

图1-2示出本实用新型生食蔬菜保鲜冰箱的一个实施例。

在普通冰箱的基础上进行改造，设置了WS2812b LED灯带3.1、WS2812bLED灯带3.2、WS2812bLED灯带3.3、WS2812bLED灯带3.4、WS2812bLED灯带3.5、WS2812bLED灯带3.6、针-环放电结构4。WS2812bLED灯带3.1-3.6可以通过编程实现颜色的变化，获得可以用来杀菌的指定波长的颜色，实现RGB数值在0-255可以任意选择。通过温度传感器感受箱体内温度变化，由树莓派主控进行数据分析处理并实现蔬菜保鲜的有效温度控制。树莓派主控的全部相关程序代码由python语言编程，并对来自温度传感器的实时数据进行处理并输出结果值温控系统的继电器和WS2812bLED灯带3.1-3.6。针-环放电结构4可以通过电晕放电产生低温等离子体，对冰箱内的生食蔬菜进行杀菌。

生食蔬菜保鲜冰箱包括冰箱箱体、制冷系统、针-环放电结构、温度控制系统和LED光照杀菌系统。冰箱箱体内部每一层隔板上部单独设有LED灯带。根据生食蔬菜的种类和要求，通过树莓派4b控制灯带的发光颜色RGB数值和发光时长。

下面以鲜切生菜为例介绍本实用新型提供的生食蔬菜保鲜冰箱的使用方式。

挑选大小均一、颜色鲜亮、脆嫩、无腐烂虫害、无机械损伤的生菜，迅速将生菜浸泡在提前准备好的酸性电解水中，酸性电解水和生菜的质量比为12:1；浸泡5min后将生菜捞出，放在阴凉通风的地方沥干，晾干后用75%酒精消毒的菜刀切分成3~5cm的小段。

将鲜切生菜装入20cm×30cm的气调包装袋中，包装时的环境温度为24℃，湿度为85%。气调包装袋材料为α-生育酚聚乙烯醇活性薄膜，组分比例为α-生育酚2%~7.5%，聚乙烯醇10%~11%；气调包装袋内的气体比例分别为空气组（CK组）21%O₂+1%CO₂+78%N₂，气调包装组（A组）5%O₂+5%CO₂+90%N₂，气调包装组（B组）5%O₂+10%CO₂+85%N₂，气调包装组（C组）10%O₂+5%CO₂+85%N₂，气调包装组（D组）10%O₂+10%CO₂+80%N₂，气调包装袋内的气体比例与生菜的质量比控制在2:1~3:1，其中气体体积为立方厘米，生菜质量单位为克。包装好的生菜在4℃的生食蔬菜保鲜冰箱冷藏。生食蔬菜保鲜冰箱温度设置为4℃，针-环放电结构放电电压设置为75kV，LED灯带的发光颜色为蓝光，光照强度为45µmol·m^-2s^-1。

通过对鲜切生菜的感官品质、菌落总数、叶绿素、色差、维生素C、含水量、可溶性固形物等指标的测定，研究发现普通冰箱中鲜切生菜的货架期为15天，而生食蔬菜保鲜冰箱货架期为35天，而且能维持良好的感官品质特别是维生素C、可溶性固形物和叶绿素的指标表现优良：维生素C比对照组高45%；可溶性固形物比对照组高5.1%；叶绿素含量高22%

本实用新型具有较强的使用性和商业价值。

通过上面对本实用新型具体实施方式的描述可以看出，本实用新型提供的生食蔬菜保鲜方式相比现有技术具有显著的有益效果：有效延长了生食蔬菜的保鲜时间，降低了蔬菜的腐败；保持了生食蔬菜较长时间的保鲜品质。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，包括冰箱箱体、制冷系统、针-环放电结构和LED光照杀菌系统，其特征在于：

所述冰箱箱体上部设有针-环放电结构；

所述冰箱箱体隔层上部设有LED灯带；

所述冰箱箱体底部设有设备间；

所述设备间内部设有控制中心，控制中心与发光灯带相连接；

所述控制中心为树莓派4b。

2.根据权利要求1所述的低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，其特征在于：所述针-环放电结构针尖曲率半径为80μm，针尖到地电极的垂直距离为5mm，地电极环的内径为4cm，驱动电压VS由直流电源DW-P203/N203提供，放电设备可产生55-75kV的放电电压。

3.根据权利要求1所述的低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，其特征在于：所述的LED灯带为可编程WS2812b灯带，灯带与树莓派控制器相连接，每层独立设置一根灯带。

4.根据权利要求1所述的低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，其特征在于：灯带发光单元的颜色RGB可在为0～255范围内任意调节。

5.根据权利要求1所述的低温等离子体与LED光照协同作用的生食蔬菜保鲜冰箱，其特征在于：所述的树莓派4b根据生食蔬菜的种类和要求，控制WS2812b灯带发光颜色的RGB数值和发光间隔时长来对生食蔬菜进行光照；控制针环放电结构的放电电压，使其可根据生食蔬菜的种类和要求在放电结构上施加不同的放电电压，产生不同电压下的低温等离子体。