一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 202364766 U (45)授权公告日 2012.08.08 CN 202364766 U *CN202364766U* (21)申请号 201120556600.8 (22)申请日 2011.12.28 A23L 3/32(2006.01) A23L 1/015(2006.01) (73)专利权人 南京翰纳科技有限公司 地址 210007 江苏省南京市白下区光华路 1 号南京理工大学科技园 B 幢 017 专利权人 程方 (72)发明人 程方 (74)专利代理机构 南京同泽专利事务所 ( 特殊 普通合伙 ) 32245 代理人 闫彪 (54) 实用新型名称 一种。

2、使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保 鲜的装置 (57) 摘要 本实用新型涉及一种使用常温常压扩散等离 子体进行蔬果保鲜的装置， 其特点是， 金属屏蔽罩 为等离子发生器一个电极， 另一个电极设置在屏 蔽罩顶部金属罩板下方， 屏蔽罩两端设有金属门， 金属门与屏蔽罩呈弹性电气连接， 屏蔽罩顶部金 属罩板开有通风孔， 屏蔽罩下方设置有金属输送 带， 输送带与屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间， 微风循环系统的压差形成装置设置在屏蔽罩的顶 部， 该系统的循环管道一端连通输送带下方的通 风口， 另一端连通压差形成装置， 等离子体在整个 屏蔽空间内扩散并循环， 电源及匹配器的一个极 线连接于屏蔽罩顶部金属罩板，。

3、 另一个极线连接 于平板电极。本装置操作简便， 高效快捷， 可用于 在线果蔬保鲜解毒、 食品灭菌、 餐具消毒等。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特征在于 ： 该装置的组成 包括有， 金属屏蔽罩、 微风循环系统、 等离子体发生器、 金属输送带、 高频电源及匹配器、 控 制台、 装置基座， 所述等离子发生器的一个电极为所述金属屏蔽罩， 该等离子发生器的另一 个平板电极则设置。

4、在金属屏蔽罩顶部金属罩板下方， 且该平板电极与金属屏蔽罩顶部金属 罩板平行， 所述金属屏蔽罩的左右两端设有可以开启和关闭的金属门， 该金属门与金属屏 蔽罩呈弹性电连接， 所述金属屏蔽罩顶部金属罩板开有通风孔， 所述金属屏蔽罩的下方设 置有金属输送带， 该金属输送带与金属屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间， 所述微风循环 系统由压差形成装置和循环管道构成， 该压差形成装置设置在金属屏蔽罩的顶部， 该循环 管道的一端连通金属输送带下方的通风口， 另一端连通压差形成装置， 高频电源及匹配器 的一个极线连接于金属屏蔽罩顶部金属罩板， 另一个极线连接于平板电极。 2. 根据权利要求 1所述的一种使用常温常压。

5、扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述平板电极由 U 型金属弯管和金属条材构成， 金属条材用聚四氟乙烯或非极性 材料制成的绝缘子吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板的下方， U 型金属弯管固定于金属条材 上面。 3. 根据权利要求 2 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述 U 型金属弯管的两端与冷却装置冷却工质的进出口相连通。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特征在于 ： 高频电源及匹配器的一个输出端用阻抗传输电缆与金属屏蔽罩顶部金属罩板 电连接， 另一个输出端用阻抗传输电缆与平板电极。

6、电连接， 顶部金属罩板与平板电极间施 加场强大于 50V/cm、 高频频率为 6.78MHz 或 13.56MH 或 27.12MHz 的交变电场， 金属屏蔽罩 内空间放电功率为 813kW/m。 5. 根据权利要求 1 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述微风循环系统压差产生装置所产生的微风经金属屏蔽罩顶部金属罩板上的通 风孔进入屏蔽空间， 金属罩板上通风孔呈梯度分布， 而在金属屏蔽罩底部的通风口与顶部 金属罩板呈梯度分布的通风口反向对称， 金属屏蔽罩底部通风口与微风循环系统的循环管 道连通， 该循环管道还与微风循环系统的压差产生装置相连通。 6. 。

7、根据权利要求 1 或 5 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特征在于 ： 所述微风循环系统压差产生装置内部装有能产生等离子体的陶瓷等离子体发 生片， 所述微风循环系统循环管道能与外部介质供给装置相连通。 7. 根据权利要求 1 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述金属输送带平行于平板电极， 成为辅助电极， 金属输送带与平板电极的间距可 调整。 8. 根据权利要求 1 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述金属屏蔽罩除顶部金属罩板和底部金属输送带采用不锈钢或防腐合金铝板制 成外， 其余部分均。

8、采用带骨架支撑的防腐薄板制成。 9. 根据权利要求 1 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其特 征在于 ： 所述金属屏蔽罩顶部金属罩板也可以用金属丝网复合于非金属材料内壁制成。 10. 根据权利要求 1 所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 其 特征在于 ： 所述金属屏蔽罩的左右两端也可以设置金属丝吊帘以替代金属门。 权 利 要 求 书 CN 202364766 U 2 1/4 页 3 一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置 技术领域 0001 本实用新型涉及采用等离子体对果蔬保鲜解毒、 食品灭菌、 餐具消毒、 空气净化技 术领域， 尤其为一种使。

9、用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置。 背景技术 0002 目前国内外采用的传统保鲜技术和食品生产过程中的消毒技术， 均以甲醛、 亚硫 酸盐、 次氯酸钠等化学药剂喷洒、 熏蒸为主， 存在较严重的药物残留和环境污染问题 ； 而普 遍采用冷冻、 冷藏手段， 更是难以抑制霉菌生长， 同时造成蔬果的失水而达不到保鲜的目 的。 0003 低温等离子体保鲜灭菌技术是一种全新的食品及农产品的加工技术。 通过低温等 离子体中激发出的高能电子与气体分子碰撞， 产生多种活性粒子， 对蔬果保鲜和降解农药 残毒具有明显效果。其突出表现为 ： 能清除乙烯、 乙醇等有害于蔬果贮藏保鲜的代谢物， 诱 导蔬果气孔缩小， 。

10、降低蔬果呼吸强度， 增加储存的时间 ； 对于真菌、 细菌类病害有较强的防 除作用， 对病毒也有一定的抑制和杀灭作用 ； 降解农药残留毒性等。最为重要的是， 在低温 等离子体保鲜和灭菌过程中， 不引入任何的污染物， 处理后的蔬果和食品是完全绿色环保 产品。 低温等离子体技术用于蔬果保鲜和空气净化的先进性引起了国外研究机构的高度重 视， 成为近期研究的热点， 但是目前由于处于研发阶段， 尚没有成熟技术问世。 在国内， 采用 低温等离子体技术进行蔬果保鲜灭菌和空气净化的研究工作， 更是没有深入开展。 发明内容 0004 本实用新型的目的是提供了一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜装置， 以克服传。

11、统化学保鲜方法和冷冻保鲜方法的不足。 0005 为实现上述目的， 本实用新型的技术方案是， 采用低温等离子体发生器， 对蔬果进 行保鲜处理， 本实用新型所提供的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置， 该装置的组成包括有， 金属屏蔽罩、 微风循环系统、 等离子体发生器、 金属输送带、 高频电源 及匹配器、 控制台、 装置基座， 所述等离子发生器的一个电极为所述金属屏蔽罩， 该等离子 发生器的另一个平板电极则设置在金属屏蔽罩顶部金属罩板下方， 且该平板电极与金属屏 蔽罩顶部金属罩板平行， 所述金属屏蔽罩的左右两端设有可以开启和关闭的金属门， 该金 属门与金属屏蔽罩呈弹性电连接， 所述金属。

12、屏蔽罩顶部金属罩板开有通风孔， 所述金属屏 蔽罩的下方设置有金属输送带， 该金属输送带与金属屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间， 所述微风循环系统由压差形成装置和循环管道构成， 该压差形成装置设置在金属屏蔽罩的 顶部， 该循环管道的一端连通金属输送带下方的通风口， 另一端连通压差形成装置， 高频电 源及匹配器的一个极线连接于金属屏蔽罩顶部金属罩板， 另一个极线连接于平板电极。 0006 在上述技术方案中， 所述平板电极由 U 型金属弯管和金属条材构成， 金属条材用 聚四氟乙烯或非极性材料制成的绝缘子吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板的下方， U 型金属 弯管固定于金属条材上面。所述 U 型金属弯管的两端。

13、与冷却装置冷却工质的进出口相连 说 明 书 CN 202364766 U 3 2/4 页 4 通。 0007 在上述技术方案中， 高频电源及匹配器的一个输出端用阻抗传输电缆与金属屏蔽 罩顶部金属罩板电连接， 另一个输出端用阻抗传输电缆与平板电极电连接， 顶部金属罩板 与平板电极间施加场强大于50V/cm、 高频频率为6.78MHz或13.56MH或27.12MHz的交变电 场， 金属屏蔽罩内空间放电功率为 813kW/m。 0008 在上述技术方案中， 所述微风循环系统压差产生装置所产生的微风经金属屏蔽罩 顶部金属罩板上的通风孔进入屏蔽空间， 金属罩板上通风孔呈梯度分布， 而在金属屏蔽罩 底部。

14、的通风口与顶部金属罩板呈梯度分布的通风口反向对称， 金属屏蔽罩底部通风口与微 风循环系统的循环管道连通， 该循环管道还与微风循环系统的压差产生装置相连通。所述 微风循环系统压差产生装置内部装有能产生等离子体的陶瓷等离子体发生片， 所述微风循 环系统循环管道能与外部介质供给装置相连通。 0009 在上述技术方案中， 所述金属输送带平行于平板电极， 成为辅助电极， 金属输送带 与平板电极的间距可调整。该辅助电极与 U 型金属管平板电极之间形成的电场用于整个屏 蔽空间的等离子体保持， 0010 在上述技术方案中， 所述金属屏蔽罩除顶部金属罩板和底部金属输送带采用不锈 钢或防腐合金铝板制成外， 其余部。

15、分均采用带骨架支撑的防腐薄板制成。 0011 在上述技术方案中， 所述金属屏蔽罩顶部金属罩板也可以用金属丝网复合于非金 属材料内壁制成。 0012 在上述技术方案中， 所述金属屏蔽罩的左右两端也可以设置金属丝吊帘以替代金 属门。 0013 本实用新型给出技术方案能对蔬果保鲜原理如下 ： 0014 当在电极与金属屏蔽罩顶部金属罩板之间施加一个高频电场后， 其间的介质空气 会迅速产生等离子体， 该等离子体通过微风循环系统逐步充满整个屏蔽空间 ； 被解离的高 能带电粒子与空气介质分子碰撞， 形成多种活性粒子、 氧自由基、 紫外线等， 全方位构筑成 灭菌、 保鲜、 净化、 解毒的物理化学环境。 活性粒。

16、子可以清除乙烯、 乙醇等有害于蔬果贮藏保 鲜的代谢物， 同时具有诱导果蔬气孔缩小， 降低果蔬呼吸强度和消解农药残毒以及空气中 有害化学成分等作用 ； 高能带电粒子还可以破坏细菌、 病毒自身的电荷平衡， 从而抑制其新 陈代谢等生理活动， 加之氧自由基游离和紫外线辐射以及高频电场轰击的共同作用最终导 致细菌、 病毒的迅速死亡。 0015 本实用新型的优点是， 最终可以有效地达到蔬果保鲜的目的。 而在保鲜过程中， 不 需引进其他有害化学物品， 故处理过的蔬果和空气符合绿色环保要求。 附图说明 0016 图 1 是本实用新型用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜装置的结构原理示意 图。 0017 图 2 。

17、是本实用新型装置中常温等离子体发生器电极结构示意图， 是图 1 的 A-A 局 部剖面图。 0018 以上附图中， 1是金属屏蔽罩， 2是金属门， 3是金属条材， 4是顶部金属罩板， 5是压 差产生装置， 6 是高频电源及匹配器， 7 是金属输送带， 8 是控制台， 9 是绝缘子， 10 是循环管 说 明 书 CN 202364766 U 4 3/4 页 5 道， 11 是阻抗传输电缆， 12 是 U 型金属弯管， 13 是装置基座。 具体实施方式 0019 实施例一 ： 0020 本实施例的结构如附图 1 所示。 0021 装置基座 13 与地面固定， 高频电源及匹配器 6、 金属输送带 7。

18、、 控制台 8 均安装在 装置基座 13 上， 金属输送带 7 是自左向右输送物料。金属输送带 7 设置在金属屏蔽罩 1 下 方， 金属输送带 7 与金属屏蔽罩 1 围成了一个电磁波屏蔽空间。金属屏蔽罩 1 除顶部金属 罩板 4 和底部金属输送带 7 外， 均采用带骨架支撑的防腐薄板制作， 在金属屏蔽罩 1 的左右 两端装设有可以平行滑动的金属门 2， 用于进出被处理物体， 该金属门 2 与金属屏蔽罩 1 采 用弹性电连接， 即该金属门 2 的开启和关闭不会影响金属门与金属屏蔽罩 1 的电连接。如 果装置需要不间断连续地使用时， 可以用软体金属丝帘来替代该金属门。 0022 本实施例常温等离子。

19、发生器的一个电极 （如附图 2 所示）是将连续 U 字型弯曲 的空心不锈钢管 12 安装固定在两根不锈钢方槽 3 上面， 使 U 型弯曲空心不锈钢管与两根 不锈钢方槽呈电连接， U 型弯曲空心不锈钢管的直径为 6mm， 整个电极的外形平面尺寸为 1800mm600mm， 该电极吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板 4 的下方， 采用 95% 氧化铝陶瓷绝 缘子 9 作为吊装连接件， 该连接件 9 的一端连接于顶部金属罩板 4， 另一端连接于下方电极 的不锈钢方槽 3， 且使电极平面与顶部金属罩板 4 平行， 这样在电极与顶部金属罩板 4 之间 形成了高频放电的两个电极， 可以通过调整吊装连接绝缘子 9。

20、 的长度来调整电极与顶部金 属罩板 4 之间的距离。本实施例电极与顶部金属罩板 4 之间的距离为 80mm。顶部金属罩板 4 和电极分别与高频电源及匹配器 6 通过阻抗传输电缆 11 进行电连接， 本实施例高频电源 选用 6.78MHz/10kW， 匹配阻抗 50， 两个电极间施加场强 100V/cm、 高频频率为 6.78MHz 的 电场以产生等离子体， 屏蔽空间内放电功率 10.5kW/m。 0023 本实施例电极中的U型弯曲空心不锈钢管12与外部的冷却循环系统连接， 以备必 要时对电极进行冷却。 0024 本实施例在金属屏蔽罩顶部附装有微风循环系统的压差产生装置 5， 该压差产生 装置 。

21、5 所产生的微风经金属屏蔽罩顶部金属罩板 4 上呈梯度分布的进风口进入屏蔽空间， 而在金属屏蔽罩底部的出风口与顶部金属罩板呈梯度分布的进风口反向对称， 金属屏蔽罩 底部出风口与循环管道 10 连通， 循环管道 10 还与压差产生装置 5 相连通。循环系统内部 装有可以产生等离子体的陶瓷等离子体发生片， 外部可以连接有介质供给装置。 0025 本实施例位于金属屏蔽罩 1 底部的金属输送带 7 由于也平行于电极， 因而也构成 辅助电极， 该辅助电极与 U 型金属管平板电极之间形成的电场有助于整个屏蔽空间内等离 子体的保持， 金属输送带 7 与平板电极的间距可调整， 本实施例间距为 520mm。顶部。

22、金属罩 板 4 和底部金属输送带 7 均采用 5mm 不锈钢板制成。顶部金属罩板 4 也可以用金属丝网复 合在非金属材料内壁替代。 0026 本实施例整个装置由操作台8控制， 该操作台8可以对整机电源系统、 高频发生匹 配系统、 介质微风循环系统、 电极板冷却系统、 金属输送带传输系统等进行智能化控制。 0027 本实施例装置对数种蔬果及食品进行 30 分钟处理， 然后与对照组分别真空包装 放置于 25环境中不间断观察， 其保鲜时间相应延长 813 倍。 说 明 书 CN 202364766 U 5 4/4 页 6 0028 本实施例装置对植入经过培养的大肠杆菌、 黄曲霉菌、 嗜热脂肪杆菌芽孢载体进 行 15 分钟处理， 经检测处理载体上的细菌全部被杀灭， 而对照组的细菌为 10 的 56 次方数 量级。 说 明 书 CN 202364766 U 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 202364766 U 7 。