專利名稱：用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)的固態(tài)食品滅菌裝置，尤其是涉及一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室。
背景技術(shù)：
肉類(lèi)的消費(fèi)量和消費(fèi)結(jié)構(gòu)是衡量一個(gè)國(guó)家人民生活水平高低的重要標(biāo)志。目前，我國(guó)已成為世界第一產(chǎn)肉大國(guó)，2010年我國(guó)肉類(lèi)總產(chǎn)量達(dá)到7925萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)了 3. 6%。2010年畜禽屠宰及肉類(lèi)加工規(guī)模以及企業(yè)總數(shù)達(dá)40M家，規(guī)模以上企業(yè)占肉類(lèi)企業(yè)總數(shù)20%。據(jù)預(yù)計(jì)，到2015年，我國(guó)肉類(lèi)總產(chǎn)量發(fā)展目標(biāo)將達(dá)到8600萬(wàn)噸，人均肉類(lèi)消費(fèi)量61公斤，成為肉類(lèi)產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的國(guó)家。隨著生活水平提高，老百姓對(duì)肉食的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)的要求也提高了。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和安全健康意識(shí)的提高，消費(fèi)者對(duì)肉及肉制品的質(zhì)量提出了更高的要求，如安全性高、食用方便、保持天然風(fēng)味和良好外觀、不含防腐劑等。 但從目前國(guó)產(chǎn)的肉類(lèi)制品的種類(lèi)和質(zhì)量來(lái)看，尚不能滿足消費(fèi)者的需求。一般來(lái)說(shuō)，健康的畜禽組織內(nèi)部是無(wú)菌的，但是在加工過(guò)程中，從宰殺到分割、冷凍入庫(kù)、運(yùn)輸、解凍、絞肉等， 受加工環(huán)境、機(jī)械設(shè)備、加工用水、輔料及操作人員的影響，肉制品都可能造成不同程度的微生物污染，它涉及到加工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，肉制品的滅菌就顯得尤為重要，這是保證肉制品的衛(wèi)生質(zhì)量的一個(gè)重要手段。傳統(tǒng)的熱殺菌方法，即通過(guò)對(duì)食品加熱升溫，并在一定溫度下保持一定的時(shí)間，使食品中的微生物達(dá)到熱力致死。這種滅菌方法大部分是在肉制品的熟制過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行的，一方面肉制品在加熱過(guò)程中逐漸熟化，另一方面對(duì)肉制品中許多對(duì)熱抵抗力較弱的中、 低溫型的微生物起到很好的滅菌作用。非芽胞菌、酵母菌、霉菌以及芽孢菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌的耐熱性都較低，在7(T80 °C左右溫度下加熱很短的時(shí)間便可被殺滅。細(xì)菌芽孢的耐熱性很強(qiáng)， 如肉毒梭菌的芽孢，一般煮沸廣6 h或120 ° C高壓蒸汽下經(jīng)4 10 min才可殺死。經(jīng)過(guò)高溫高壓滅菌過(guò)的肉制品，肉蛋白質(zhì)過(guò)度變性，部分營(yíng)養(yǎng)損失，肉纖維彈性變差，肉質(zhì)太爛不結(jié)實(shí)，伴有過(guò)熟味，但是保質(zhì)期可長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月。由于現(xiàn)在的肉制品向著營(yíng)養(yǎng)化、健康化發(fā)展， 各企業(yè)都在發(fā)展低溫肉制品，它最大限度地保持原有的營(yíng)養(yǎng)和固有的風(fēng)味，肉質(zhì)結(jié)實(shí)，有咀嚼感。高壓脈沖電場(chǎng)(Pulsed Electric Field)技術(shù)是一種新興的非熱殺菌技術(shù)，已成為國(guó)際食品加工界最為活躍的研究領(lǐng)域之一。它不僅具有良好的殺菌效果，而且能較好地保留食品的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤和風(fēng)味，目前大多用于液態(tài)食品的加工。對(duì)于固態(tài)食品，尤其是肉制品，高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)也有非常好的滅菌效果，并且在處理過(guò)程中能最大限度地保持肉制品的營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味。在高壓脈沖電場(chǎng)處理系統(tǒng)中，處理室是兩個(gè)最重要的核心器件之一， 處理室的設(shè)計(jì)也是影響高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)處理效果的關(guān)鍵因素。目前所研究的高壓脈沖電場(chǎng)處理室大多用于液態(tài)食品的處理，并不適用于固態(tài)食品。因此，設(shè)計(jì)一種適用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室， 彌補(bǔ)市場(chǎng)上適用于固態(tài)食品滅菌的高壓脈沖電場(chǎng)處理室研究的空白，有利于推動(dòng)高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)在固態(tài)食品處理領(lǐng)域的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明在上機(jī)架下端面安裝氣缸，二根導(dǎo)向桿的一端分別垂直安裝在氣缸兩側(cè)的上機(jī)架下端面上，機(jī)械臂兩端分別與導(dǎo)向桿構(gòu)成滑動(dòng)配合，機(jī)械臂上裝有上部處理室，上部處理室與氣缸的活塞桿連接，上機(jī)架上還裝有控制器；上機(jī)架安裝在下機(jī)架上，下機(jī)架下端面安裝鏈傳動(dòng)馬達(dá)，鏈傳動(dòng)馬達(dá)兩側(cè)的下機(jī)架下端面分別安裝兩個(gè)為一組的從動(dòng)鏈輪，鏈傳動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩組傳動(dòng)鏈條經(jīng)從動(dòng)鏈輪循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，下機(jī)架的兩側(cè)對(duì)稱安置一對(duì)光電傳感器，傳動(dòng)鏈條兩側(cè)等距裝有多個(gè)下部處理室。所述上部處理室和下部處理室的結(jié)構(gòu)相同，下部處理室為長(zhǎng)方絕緣腔體，長(zhǎng)方絕緣腔體底部等距開(kāi)有2到4個(gè)正方形通孔，每個(gè)正方形通孔內(nèi)均安裝有截面為T(mén)字形的平板電極，每個(gè)平板電極上端頂在正方形通孔卡口上，每個(gè)平板電極下端通過(guò)凸字形的絕緣底托固定，每個(gè)平板電極底面與各自凸字形的絕緣底托間形成2到4個(gè)環(huán)形通道，長(zhǎng)方絕緣腔體的一側(cè)開(kāi)有進(jìn)水口，長(zhǎng)方絕緣腔體的另一側(cè)開(kāi)有出水口，構(gòu)成冷卻水通道；上部處理室和下部處理室上下疊合為處理室，處理室中部形成處理腔體；上部處理室中的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的高壓端子連接，下部處理室的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的接地端子連接，電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直方向。所述的平板電極材料為不銹鋼316-L ；所述的長(zhǎng)方絕緣腔體和絕緣底托材料均為聚四氟乙烯。所述的光電傳感器為對(duì)射型光電傳感器OMRON E3C-T1。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明采用的平板電極結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，便于拆洗，有效地保證了處理腔體內(nèi)電場(chǎng)分布的均勻性。采用的循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)，有效地降低了電極的溫度，可減少肉制品在處理過(guò)程中的溫度升高。該在線輸送裝置的提出，保證了滅菌過(guò)程的連續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化流水生產(chǎn)線，大幅度提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明可以解決目前市場(chǎng)上普遍存在的肉制品致病菌殘留的問(wèn)題，填補(bǔ)高壓脈沖電場(chǎng)滅菌裝備在固態(tài)食品滅菌方面的研究空白，并有利于高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)向工業(yè)化發(fā)展。


圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是圖1下機(jī)架的俯視圖。圖3是處理室的整體剖視圖。圖4是圖3處理室的側(cè)視圖。圖5是下部處理室的放大圖。圖中1、處理室；1-1、平板電極；1-2、長(zhǎng)方絕緣腔體；1-3、絕緣底托；1_4、冷卻水通道；1-5、處理腔體；2、氣缸；3、氣缸活塞桿；4、導(dǎo)向桿；5、機(jī)械臂；6、上機(jī)架；7、下機(jī)架； 8、傳動(dòng)鏈條；9、鏈傳動(dòng)馬達(dá)；10、從動(dòng)鏈輪；11、控制器；12、光電傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明在上機(jī)架6下端面安裝氣缸2，二根導(dǎo)向桿4的一端分別垂直安裝在氣缸2兩側(cè)的上機(jī)架6下端面上，機(jī)械臂5兩端分別與導(dǎo)向桿4構(gòu)成滑動(dòng)配合， 機(jī)械臂5上裝有上部處理室，上部處理室與氣缸2的活塞桿3連接，上機(jī)架6上還裝有控制器11 ；上機(jī)架6安裝在下機(jī)架7上，下機(jī)架7下端面安裝鏈傳動(dòng)馬達(dá)9，鏈傳動(dòng)馬達(dá)9兩側(cè)的下機(jī)架7下端面分別安裝兩個(gè)為一組的從動(dòng)鏈輪10，鏈傳動(dòng)馬達(dá)9驅(qū)動(dòng)兩組傳動(dòng)鏈條8 經(jīng)從動(dòng)鏈輪10循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，下機(jī)架7的兩側(cè)對(duì)稱安置一對(duì)光電傳感器12，傳動(dòng)鏈條8兩側(cè)等距裝有多個(gè)下部處理室。如圖3、圖4、圖5所示，所述上部處理室和下部處理室的結(jié)構(gòu)相同，下部處理室為長(zhǎng)方絕緣腔體1-2，長(zhǎng)方絕緣腔體1-2底部等距開(kāi)有2到4個(gè)正方形通孔，每個(gè)正方形通孔內(nèi)均安裝有截面為T(mén)字形的平板電極1-1，每個(gè)平板電極1-1上端頂在正方形通孔卡口上， 每個(gè)平板電極1-1下端通過(guò)凸字形的絕緣底托1-3固定，每個(gè)平板電極1-1底面與各自凸字形的絕緣底托1-3間形成2到4個(gè)環(huán)形通道，同時(shí)每個(gè)正方形通孔前后開(kāi)有狹長(zhǎng)扁平的槽，用于連通孔，長(zhǎng)方絕緣腔體1-2的一側(cè)開(kāi)有進(jìn)水口，長(zhǎng)方絕緣腔體1-2的另一側(cè)開(kāi)有出水口，構(gòu)成冷卻水通道1-4 ；絕緣底托1-3和平板電極1-1之間緊配固定；上部處理室和下部處理室上下疊合為處理室1，處理室1中部形成處理腔體1-5 ；上部處理室中的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的高壓端子連接，下部處理室的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的接地端子連接，電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直方向。所述的平板電極1-1材料為不銹鋼316-L ；所述的長(zhǎng)方絕緣腔體1_2和絕緣底托 1-3材料均為聚四氟乙烯。所述的光電傳感器12為對(duì)射型光電傳感器OMRON E3C-T1。本發(fā)明的工作原理
本發(fā)明的氣缸2和鏈傳動(dòng)馬達(dá)9外接控制器11，控制器11采用PLC控制器。在線輸送裝置工作時(shí)，鏈傳動(dòng)馬達(dá)9帶動(dòng)處理室傳動(dòng)鏈條8，從而帶動(dòng)下部處理室進(jìn)給。當(dāng)下部處理室運(yùn)行到工作位置時(shí)，光電傳感器12給控制器11發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，控制器11控制鏈傳動(dòng)馬達(dá)9停止工作，并且控制氣缸活塞桿3向下推，使上部處理室和下部處理室疊合，經(jīng)過(guò)一定的處理時(shí)間后，控制器11控制氣缸活塞桿3復(fù)位，傳動(dòng)鏈條8繼續(xù)工作。實(shí)施例
本實(shí)施例以冷鮮肉為處理對(duì)象，對(duì)處理室進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。冷鮮肉，又叫冷卻肉，冰鮮肉， 是指嚴(yán)格執(zhí)行獸醫(yī)檢疫制度，對(duì)屠宰后的畜胴體迅速進(jìn)行冷卻處理，使胴體溫度(以后腿肉中心為測(cè)量點(diǎn))在對(duì)小時(shí)內(nèi)降為(Γ4 °C，并在后續(xù)加工、流通和銷(xiāo)售過(guò)程中始終保持(Γ4 ° C范圍內(nèi)的生鮮肉。發(fā)達(dá)國(guó)家早在上個(gè)世紀(jì)二三十年代就開(kāi)始推廣冷鮮肉，在其目前消費(fèi)的生鮮肉中，冷鮮肉已占到90%左右。本發(fā)明所涉及的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室在長(zhǎng)方絕緣腔體1-2底部等距開(kāi)出3個(gè)正方形通孔，共安裝3個(gè)平板電極1-1，每個(gè)平板電極下端通過(guò)凸字形的絕緣底托1-3固定。每個(gè)平板電極截面為300 mmX300 mm，上下兩平板電極之間的距離為20 mm，在兩極板間施加50 kV的方波脈沖，則兩個(gè)平板電極間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到25 kV/cm，基本符合殺滅肉制品中致病微生物的要求。
滅菌裝置工作時(shí)，對(duì)射型光電傳感器OMRON E3C-T1采集到信號(hào)后傳送到采用 PLC控制器為主體的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，停止傳動(dòng)鏈條8工作，并通過(guò)氣壓驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿3向下推動(dòng)上部處理室，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上下兩部處理室的閉合和開(kāi)啟。當(dāng)處理室的處理腔體1-5內(nèi)的冷鮮肉被高壓脈沖電場(chǎng)滅菌持續(xù)0. 5 s后，控制器11則控制氣缸活塞桿3復(fù)位，并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈條8繼續(xù)前進(jìn)，將下一個(gè)下部處理室輸送到工作位置繼續(xù)開(kāi)始另一個(gè)處理室的滅菌。如此循環(huán)反復(fù)，實(shí)現(xiàn)高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)對(duì)冷鮮肉的在線式低溫滅菌。
權(quán)利要求
1.一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室，其特征在于在上機(jī)架 (6)下端面安裝氣缸(2)，二根導(dǎo)向桿的一端分別垂直安裝在氣缸(2)兩側(cè)的上機(jī)架(6)下端面上，機(jī)械臂(5)兩端分別與導(dǎo)向桿(4)構(gòu)成滑動(dòng)配合，機(jī)械臂(5)上裝有上部處理室，上部處理室與氣缸(2 )的活塞桿(3 )連接，上機(jī)架(6 )上還裝有控制器(11);上機(jī)架(6 )安裝在下機(jī)架(7)上，下機(jī)架(7)下端面安裝鏈傳動(dòng)馬達(dá)(9)，鏈傳動(dòng)馬達(dá)(9)兩側(cè)的下機(jī)架(7) 下端面分別安裝兩個(gè)為一組的從動(dòng)鏈輪，鏈傳動(dòng)馬達(dá)(9)驅(qū)動(dòng)兩組傳動(dòng)鏈條(8)經(jīng)從動(dòng)鏈輪循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，下機(jī)架(7)的兩側(cè)對(duì)稱安置一對(duì)光電傳感器(12)，傳動(dòng)鏈條(8)兩側(cè)等距裝有多個(gè)下部處理室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室，其特征在于所述上部處理室和下部處理室的結(jié)構(gòu)相同，下部處理室為長(zhǎng)方絕緣腔體(1-2)， 長(zhǎng)方絕緣腔體(1-2)底部等距開(kāi)有2到4個(gè)正方形通孔，每個(gè)正方形通孔內(nèi)均安裝有截面為T(mén)字形的平板電極，每個(gè)平板電極上端頂在正方形通孔卡口上，每個(gè)平板電極下端通過(guò)凸字形的絕緣底托(1-3)固定，每個(gè)平板電極底面與各自凸字形的絕緣底托間形成2到4個(gè)環(huán)形通道，長(zhǎng)方絕緣腔體(1-2)的一側(cè)開(kāi)有進(jìn)水口，長(zhǎng)方絕緣腔體(1-2)的另一側(cè)開(kāi)有出水口，構(gòu)成冷卻水通道(1-4)；上部處理室和下部處理室上下疊合為處理室(1)，處理室(1)中部形成處理腔體(1-5);上部處理室中的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的高壓端子連接，下部處理室的平板電極分別通過(guò)高壓電纜與高壓脈沖發(fā)生器的接地端子連接，電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室，其特征在于所述的平板電極材料為不銹鋼316-L ；所述的長(zhǎng)方絕緣腔體(1-2)和絕緣底托材料均為聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室，其特征在于所述的光電傳感器(12)為對(duì)射型光電傳感器OMRON E3C-T1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于肉制品非熱滅菌的在線式高壓脈沖電場(chǎng)處理室。在上機(jī)架下端面安裝氣缸，二根導(dǎo)向桿的一端分別垂直安裝在氣缸兩側(cè)的上機(jī)架下端面上，機(jī)械臂兩端與導(dǎo)向桿構(gòu)成滑動(dòng)配合，機(jī)械臂上裝有上部處理室，上部處理室與氣缸的活塞桿連接，上機(jī)架上還裝有控制器；下機(jī)架下端面安裝鏈傳動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)兩側(cè)的下機(jī)架下端面分別安裝兩個(gè)為一組的從動(dòng)鏈輪，鏈傳動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩組傳動(dòng)鏈條經(jīng)從動(dòng)鏈輪循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，下機(jī)架的兩側(cè)對(duì)稱安置一對(duì)光電傳感器，傳動(dòng)鏈條兩側(cè)等距裝有多個(gè)下部處理室。本發(fā)明保證處理腔體內(nèi)電場(chǎng)分布的均勻性；采用的循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)，降低了電極的溫度，減少肉制品在處理過(guò)程中的溫度升高，保證滅菌過(guò)程的連續(xù)工作，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)A23B4/015GK102349565SQ20111031124
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者余琳, 方維煥, 王劍平, 蓋玲, 黃康 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)