CN2604182Y - 一种连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备 - Google Patents

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本实用新型涉及可泵物料的物理冷杀菌设备，适宜杀菌的对象为高电阻值(即非电导体)、可借助泵输送的物料，可以实现连续和半连续杀菌操作；其包括计算机控制系统、杀菌处理系统和可泵物料循环系统、高强度脉冲磁场发生器，其中磁场发生器的放电器是杀菌处理系统中的磁场线圈，可形成用于杀菌处理的脉冲磁场。可泵物料循环系统由待处理物料容器、杀菌处理系统中的可泵物料输送管、流量控制装置和输送泵组成。该设备具有功率消耗低、杀菌时间短、对微生物杀灭力强、效率高的特点。

Description

一种连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备
技术领域：
本实用新型涉及可泵物料的物理冷杀菌设备，是一种连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备。
技术背景：
在食品、生物、化工、制药工业中，需要对大量的制品进行杀菌，以提高其保质期。杀菌方法发展到今天，已是种类繁多，按类划分包括热杀菌和非热杀菌(又称冷杀菌)，而冷杀菌又有物理杀菌和化学杀菌之分。
热杀菌是最常用的一种杀菌方法，以巴氏消毒法为代表的热杀菌技术自从创立以来，为现代医学、生物技术、食品工业的发展起到了重要的推动作用。但热杀菌对制品的风味、滋味、营养成分会产生一定的副作用，特别是对一些热敏性和有特殊要求的食品往往难以达到预定的效果。化学冷杀菌有试剂残留的可能，残留的试剂往往会对人体造成毒副作用。
相对而言，物理冷杀菌能使食品在环境温度下或冷藏温度下用很短的时间进行杀菌，使食品的新鲜品质得以保存。因而，目前物理冷杀菌方法正受到人们越来越多的关注。先进的物理冷杀菌技术包括：超高压杀菌、钴60辐射、紫外线杀菌、脉冲电场杀菌等，但这些方法也存在诸多局限性：(1)超高压杀菌法设备庞大、很高的操作压力导致连续化杀菌实现的难度很大；(2)钴60辐射法存在γ射线残留问题，对食品的损伤较大；(3)紫外线杀菌法的紫外线穿透能力弱，对细菌杀伤力不强；(4)脉冲电场杀菌易产生电弧放电，一方面食品会被电解，产生气泡，影响杀菌效果和食品质量，另一方面电极会被腐蚀，影响设备寿命。
发明内容：
为克服上述方法和技术的不足，本实用新型的目的是提供利用高强度脉冲磁场对可泵物料进行冷杀菌的一种连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备，具有高效、实用的特点。
本实用新型采用如下技术方案：
连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备包括计算机控制系统、杀菌处理系统和可泵物料循环系统，其特征在于设有高强度脉冲磁场发生器，其放电器是杀菌处理系统中的磁场线圈，可形成用于杀菌处理的脉冲磁场。
杀菌处理系统由屏蔽外壳及其内设置的磁场线圈、以可泵物料输送管充当的穿过线圈的杀菌处理室，再连接温控系统组成。同时杀菌处理系统中设有线圈冷却系统。
为了实现不同的杀菌效果，本实用新型的磁场线圈有螺旋线圈和磁极线圈两种结构，不同线圈形成不同形式的磁场，螺旋线圈用于产生纵向磁场，磁力线与物料流动方向平行，马蹄线圈用于产生横向磁场，磁力线与物料流动方向垂直。
可泵物料循环系统由待处理物料容器、杀菌处理系统中的可泵物料输送管、流量控制装置和输送泵组成。
计算机控制系统的主要功能包括系统状态信号的采集和控制信号的发出。
本实用新型的特点是：
①适宜杀菌的对象为高电阻值(即非电导体)、可借助泵输送的物料，可以实现连续和半连续杀菌操作；
②杀菌物料的温升在5℃以内，所以物料的组织结构、营养成分、颜色均不遭破坏，不会影响原有的风味；
③距离本装置线圈2米左右处，磁场强度则衰减为相当于地磁强度，因此无漏磁问题，安全性好；
④与连续波和恒定强磁场比较，本装置提供的脉冲磁场杀菌设备具有功率消耗低、杀菌时间短、对微生物杀灭力强、效率高的特点；
⑤磁场的产生和中止迅速，便于用微电脑控制；
⑥由于脉冲磁场对食品具有较强的穿透能力，能深入食品的内部，另外物料流动能强化液料的搅拌传质效果，致使灭菌无死角，杀菌彻底。
附图说明
图1：连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备构成示意图
图2：杀菌处理系统中纵向磁场杀菌系统构成示意图
图3：杀菌处理系统中横向磁场杀菌系统构成示意图
图4：可泵物料循环系统构成示意图
1、计算机控制系统  2、高强度脉冲磁场发生器  3、容器 4、杀菌处理系统  5、输送泵  6、屏蔽外壳  7、线圈冷却系统  8、物料/线圈温度控制显示系统  9、可泵物料输送管(即杀菌处理室)  10、螺旋线圈  11、磁极线圈  12、流量控制装置
具体实施方式：
下面本实用新型结合附图中的实施例做进一步的描述。
如图1、2、3所示，本实施例的杀菌设备由计算机控制系统1、高强度脉冲磁场发生器2、杀菌处理系统4和由容器3、可泵物料输送管9、输送泵5、流量控制装置12构成的可泵物料循环系统四个部件构成。计算机控制系统1分别与高强度脉冲磁场发生器2、杀菌处理系统4和可泵物料循环系统相连接。高强度脉冲磁场发生器2的放电器就是杀菌处理系统4的磁场线圈(瞬间放电以后产生脉冲磁场)。为了实现不同的杀菌效果，本实用新型的磁场线圈有螺旋管线圈10和磁极线圈11两种结构，分别在螺旋管线圈的中心和N和S磁极之间形成纵向杀菌处理室和横向杀菌处理室。通过可泵物料循环系统实现对穿过杀菌处理室9的可泵物料流动的驱动与流速的控制。
杀菌处理系统4的屏蔽外壳6接地，具有屏蔽磁场，防止漏磁的作用；同时有固定线圈不因磁力导致变形的作用。为了控制线圈发热，并装有线圈冷却系统7。
通过计算机控制系统1控制高强度脉冲磁场发生器2的变压器和触发电路，分别向磁场线圈发出设定的磁场强度和脉冲频率(即每秒钟产生的脉冲数)的数值。在容器3中装入待处理物料，通过计算机控制系统1设定输送泵5的流量。开启物料/线圈温度显示控制系统8，开启输送泵5，开启高强度脉冲磁场发生器2，开始进行可泵物料的连续杀菌操作。当磁场线圈10或11发热超过5℃时，通过物料/线圈温度显示控制系统8给出信号，启动线圈冷却系统7，降低线圈温度。本实用新型也适应于可泵物料的半连续杀菌操作，即先将第一批待处理物料通过输送泵5抽入杀菌处理室9，关闭输送泵5，在设定的磁场强度和脉冲频率下处理一定的时间后，开启输送泵5将处理过的物料泵出，同时向杀菌处理室9补充第二批新的待处理物料，再实施杀菌，依次进行下去，呈现半连续作业状态。
计算机控制系统1的主要功能包括系统工作状态信号的采集和控制信号的发出。状态信号包括物料温度、线圈温度和待处理物料的流量；控制信号包括：磁场强度和脉冲频率的设定、脉冲磁场发生器的开启与关闭、物料/线圈温度显示控制系统的开启与关闭、线圈冷却系统的开启与关闭、输送泵的开启与关闭、连续与半连续操作的切换。

Claims (4)

1.一种连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备，包括计算机控制系统(1)、杀菌处理系统(4)和可泵物料循环系统，其特征在于设有高强度脉冲磁场发生器(2)，其放电器为杀菌处理系统(4)中的磁场线圈。
2.根据权利要求1所述的连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备，其特征在于杀菌处理系统(4)由屏蔽外壳(6)及其内设置的磁场线圈、可泵物料输送管(9)充当的杀菌处理室，再连接温控系统组成。
3.根据权利要求1所述的连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备，其特征在于杀菌处理系统(4)中设有线圈冷却系统(7)。
4.根据权利要求1所述的连续/半连续式高强度脉冲磁场杀菌设备，其特征在于磁场线圈分为螺旋线圈(10)和磁极线圈(11)两种结构。
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