專利名稱：一種電噴霧滅菌設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種食品行業(yè)的加工機(jī)械領(lǐng)域，具體是指一種用于液體飲料、及液體的滅菌機(jī)械。
背景技術(shù)：
高壓脈沖電場技術(shù)用于食品滅酶滅菌，主要原理是基于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和液態(tài)食品體系間的電學(xué)特性差異。當(dāng)把液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于電場中時(shí)，食品中微生物的細(xì)胞膜在強(qiáng)電場作用下被電擊穿，產(chǎn)生不可修復(fù)的穿孔或破裂，使細(xì)胞組織受損，導(dǎo)致微生物失活。證實(shí)在脈沖電場強(qiáng)度為12-40Kv/cm，脈沖時(shí)間為20 μ s_18 μ s的條件下，可有效地對食品進(jìn)行滅菌，且以雙矩形波最為有效。有很多科學(xué)家對高壓脈沖電場的滅菌作用，進(jìn)行了大量的研究，也申請了很多專利，如:2004201123797,011300647，2009100954911，2009100954907， 2009100213384。但是上述各專利所實(shí)施的技術(shù)方案都是利用在液體中施加高脈沖電壓，形成高強(qiáng)度的脈沖電場，使液體中的細(xì)菌因受到高強(qiáng)度的脈沖電場作用而被電擊穿，最終導(dǎo)致失活。 這種技術(shù)方案的實(shí)施首先必須提供高強(qiáng)度的脈沖電壓，所以存在能耗高、對于設(shè)備的技術(shù)要求也高，當(dāng)然存在一定的危險(xiǎn)因素；最主要的是因?yàn)槊}沖電場的理論無法保證對于不同理化參數(shù)的液體得到相同的脈沖電場強(qiáng)度，在飲料生產(chǎn)線在飲料的理化參數(shù)隨時(shí)都可能產(chǎn)生變化，從而引起滅菌效果不穩(wěn)定。由于液體在加以相同的電壓下，液體的物理參數(shù)，如電導(dǎo)率，介電常數(shù)等的改變將大大影響液體內(nèi)的電場強(qiáng)度，從而影響了滅菌效果?，F(xiàn)在所有對高壓脈沖電場的滅菌的研究，多還沒有解決這一重要問題，所有至今高壓脈沖電場的滅菌還不能在實(shí)際飲料生產(chǎn)線上得到應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種高效、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)備。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)與上述各專利技術(shù)的電場作用的原理是不同的現(xiàn)有技術(shù)中的滅菌原理是通過一個(gè)穩(wěn)定的強(qiáng)電場的作用，這一強(qiáng)電場的強(qiáng)度與液體的理化參數(shù)無關(guān)，這一強(qiáng)電場直接把細(xì)菌等微生物擊穿而導(dǎo)致的死亡；本實(shí)用新型中的電壓裝置的主要作用是提供一個(gè)電源，使帶有細(xì)菌的液體流經(jīng)電壓接頭套筒時(shí)，液體將高電壓導(dǎo)到中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口、由于細(xì)菌自身的電、化學(xué)特性，使細(xì)菌逐步極化。在電壓接頭套筒內(nèi)，細(xì)菌一般并不會直接因電流作用而死亡，這也不是本實(shí)用新型的主要技術(shù)要點(diǎn)與技術(shù)構(gòu)思。本實(shí)用新型主要是把這些具有分子極性的細(xì)菌隨著液體流動(dòng)，因中空毛管發(fā)射針的出口被液體充滿，液體在電場力的作用下形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的泰勒錐，泰勒錐的曲率半徑非常小，在亞微米數(shù)量級，從而使泰勒錐的表面電場強(qiáng)度足夠高，這一強(qiáng)電場對液體的作用可以將極性的微生物細(xì)胞充分極化，并將其微生物細(xì)胞徹底撕裂，從而達(dá)到滅菌的效果。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的[0008]一種電噴霧滅菌設(shè)備，它包括電壓裝置、電壓接頭套筒，其特征在于電壓裝置的正極或負(fù)極通過電纜與電壓接頭套筒連接，電壓裝置的另一極與收集容器相連，電壓接頭套筒的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針，其中電壓接頭套筒為導(dǎo)電材料制作，其中收集容器或內(nèi)壁為金屬材料制作，中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口端對接收集容器；只有當(dāng)電壓接頭套筒是導(dǎo)電材料制作而成的，電壓裝置的電將可以傳送到電壓接頭套筒內(nèi)的液體，這里的導(dǎo)電材料比較廣泛，如鐵、銅、不銹鋼、金屬合金等金屬材料。其中電壓裝置的電壓為脈沖電壓、隨機(jī)脈沖電壓、單向正弦波電壓、單向非正弦波電壓、或直流電壓；其中的電壓值為IOV 100KV ； 電壓裝置連接有控制裝置。本實(shí)用新型中的電壓使用范圍較寬，從理論上講，只要有電壓， 能使細(xì)菌帶上電、形成極化，則最終都會實(shí)現(xiàn)滅菌的效果。作為優(yōu)選，上述一種電噴霧滅菌設(shè)備中電壓裝置的電壓值為IOV 100KV，其中的控制裝置為智能控制裝置，可以根據(jù)液體的流量、細(xì)菌的含量及液體的物化參數(shù)等因素具體選擇不同的電壓函數(shù)。這個(gè)電壓函數(shù)并不影響本實(shí)用新型作為滅菌原理的應(yīng)用，以及滅菌效果的實(shí)現(xiàn)，只是因液體的物化參數(shù)，更優(yōu)的情況下滅菌。根據(jù)目前實(shí)際使用電壓的情況，上述一種電噴霧滅菌設(shè)備中電壓裝置的電壓值為 800V 20000V，可以在不增加設(shè)備的情況下取得較好的滅菌效果。作為優(yōu)選，上述一種電噴霧滅菌設(shè)備中電壓接頭套筒的進(jìn)口連接有輸入管道、以及進(jìn)料輸送泵，這也是為了更好的實(shí)現(xiàn)整個(gè)滅菌操作而設(shè)計(jì)的，而且這些輸入管道、進(jìn)料輸送泵為常規(guī)的設(shè)備、部件，只是根據(jù)具體的工藝要求而確定的部件。作為優(yōu)選，上述一種電噴霧滅菌設(shè)備中的中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口端內(nèi)徑小于10 毫米，液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過這個(gè)高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂或擊穿，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。 本實(shí)用新型中所述的泰勒錐在電噴霧離子化行業(yè)內(nèi)是一項(xiàng)公知技術(shù)，已形成成熟的技術(shù)內(nèi)容，本實(shí)用新型的另一創(chuàng)新點(diǎn)，正是將電噴霧離子化行業(yè)內(nèi)的泰勒錐技術(shù)方案應(yīng)用于液體食品滅菌領(lǐng)域，而且取得了意想不到的效果，完全可以確保對食品本身的營養(yǎng)成份的保留， 尤其是一些食品在不適合高溫、高壓處理的情況下，尤為突出。本實(shí)用新型中的所述的出口端的電場力是由于中空毛細(xì)管發(fā)射針出口處的液體形成的泰勒錐，與收集容器之間形成的電場。作為更佳選擇，其中的中空毛細(xì)管發(fā)射針由本體和出口端組成；其中的本體為圓柱體，出口端為錐體，錐體的底端與圓柱體連接，錐體頂端的內(nèi)徑為10微米 5毫米；圓柱體、錐體中間為通孔，相互貫通。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口端更細(xì)，最終更容易形成穩(wěn)定的泰勒錐。當(dāng)然，其它的結(jié)構(gòu)，如中空毛細(xì)管發(fā)射針的橫截面為方形、長方形、橢圓形等結(jié)構(gòu)，只要在出口端足夠小，則都會實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。作為優(yōu)選，上述一種電噴霧滅菌設(shè)備中的中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口端對接收集容器，收集容器通過輸出管道與出料輸送泵連接，其中收集容器內(nèi)表面為金屬材料制作、連接有接地線或與電壓裝置的負(fù)極相連。有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且殺菌效果更好、更徹底，尤其是對于一些不能在高溫、高壓、強(qiáng)電場作用的物質(zhì)的處理中，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

[0016]圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型在實(shí)施前的效果圖圖3本實(shí)用新型在實(shí)施后的效果圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施作具體說明實(shí)施例1根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的正極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為脈沖電壓，其中的電壓值為100V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為10毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器 70,收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70用金屬導(dǎo)線接地連接。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有100V的電壓，所以含菌液體流經(jīng)電壓接頭套筒50后會變成帶電細(xì)菌，帶電細(xì)菌隨液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵 80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。對上述流出的液體進(jìn)行觀察，如圖3所示的結(jié)果，其中不再有細(xì)菌存在；相對于未經(jīng)本實(shí)用新型處理前的照片為圖2 ；經(jīng)本實(shí)用新型處理后的效果明顯很好。實(shí)施例2根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的正極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為隨機(jī)脈沖電壓，其中的電壓值為1000V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵 30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為8毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器70，收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70用金屬導(dǎo)線與電壓裝置100的負(fù)極相連。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有1000V的電壓；含菌液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。經(jīng)觀察，本實(shí)施例中的效果與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的正極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為單向正弦波電壓，其中的電壓值為5000V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵 30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為0. 5毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器70，收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70與電壓裝置 100的負(fù)極連接，并用金屬導(dǎo)線接地連接。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有5000V的電壓；含細(xì)菌液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。經(jīng)觀察，本實(shí)施例中的效果與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的正極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為單向非正弦波電壓，其中的電壓值為10000V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為2毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器70，收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70與電壓裝置100的負(fù)極連接，并用金屬導(dǎo)線接地連接。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有10000V的電壓；含細(xì)菌液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。經(jīng)觀察，本實(shí)施例中的效果與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的正極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為單向非正弦波電壓，其中的電壓值為30000V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為5毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器70，收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70與電壓裝置100的負(fù)極連接，并用金屬導(dǎo)線接地連接。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有30000V的電壓；含細(xì)菌液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。經(jīng)觀察，本實(shí)施例中的效果與實(shí)施例1相同。[0040]實(shí)施例6根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，裝配電噴霧滅菌設(shè)備，包括電壓裝置100、電壓接頭套筒50，電壓裝置100的負(fù)極通過電纜40與電壓接頭套筒50連接，電壓接頭套筒50的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針60，其中電壓接頭套筒50為金屬鐵制作。電壓裝置100的電壓為單向非正弦波電壓，其中的電壓值為10000V ；電壓接頭套筒50的進(jìn)口連接有輸入管道20、以及進(jìn)料輸送泵30 ；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端寬度為2毫米；中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端對接收集容器70，收集容器70通過輸出管道90與出料輸送泵80連接，且收集容器70與電壓裝置100的正極連接，并用金屬導(dǎo)線接地連接。當(dāng)含有細(xì)菌的液體經(jīng)進(jìn)料輸送泵30進(jìn)行電壓接頭套筒50，因電壓接頭套筒50與電壓裝置100連接，并有10000V的電壓；含細(xì)菌液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)的高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過一個(gè)的高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。經(jīng)中空毛細(xì)管發(fā)射針60的出口端流出后，再進(jìn)入到收集容器70，再經(jīng)出料輸送泵80的運(yùn)行，經(jīng)輸出管道90流出。經(jīng)觀察，本實(shí)施例中的效果與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種電噴霧滅菌設(shè)備，它包括電壓裝置(100)、電壓接頭套筒(50)，其特征在于電壓裝置(100)的正極或負(fù)極通過電纜GO)與電壓接頭套筒(50)連接，電壓裝置(100)的另一極與收集容器(70)相連，電壓接頭套筒(50)的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針(60)，其中電壓接頭套筒(50)為導(dǎo)電材料制作，收集容器(70)或內(nèi)壁為金屬材料制作，中空毛細(xì)管發(fā)射針 (60)的出口端對接收集容器(70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于電壓裝置(100)的電壓為脈沖電壓、隨機(jī)脈沖電壓、單向正弦波電壓、單向非正弦波電壓、或直流電壓；其中的電壓值為IOV 100KV ；電壓裝置(100)連接有控制裝置(110)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于電壓裝置(100)的電壓值為 IOV 100KV，其中的控制裝置(110)為智能控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于電壓裝置(100)的電壓值為 800V 20000V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于電壓接頭套筒(50)的進(jìn)口連接有輸入管道(20)、以及進(jìn)料輸送泵(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于中空毛細(xì)管發(fā)射針(60)的出口端內(nèi)徑小于10毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于中空毛細(xì)管發(fā)射針(60)由本體和出口端組成；其中的本體為圓柱體，出口端為錐體，錐體的底端與圓柱體連接，錐體頂端的內(nèi)徑為10微米 5毫米；圓柱體、錐體中間為通孔，相互貫通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電噴霧滅菌設(shè)備，其特征在于中空毛細(xì)管發(fā)射針(60)的出口端對接收集容器(70)，收集容器(70)通過輸出管道(90)與出料輸送泵(80)連接，其中收集容器(70)或內(nèi)壁為金屬材料制作、連接有接地線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種食品行業(yè)的加工機(jī)械裝置，涉及一種用于液體飲料、及液體的滅菌機(jī)械，具體為一種電噴霧滅菌設(shè)備。本實(shí)用新型是通過電壓裝置的一端與電壓接頭套筒連接，另一端與收集容器相連，電壓接頭套筒的出口為中空毛細(xì)管發(fā)射針，中空毛細(xì)管發(fā)射針的出口端內(nèi)徑較小，液體在出口端由于電場力的作用，形成一個(gè)泰勒錐，在泰勒錐的表面形成一個(gè)高電場區(qū)，細(xì)菌經(jīng)過這個(gè)高電場區(qū)，被充分極化，被徹底撕裂或擊穿，最終強(qiáng)行把細(xì)菌殺死的目的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且殺菌效果更好、更徹底，尤其是對于一些不能在高溫、高壓、強(qiáng)電場作用的物質(zhì)的處理中，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。本實(shí)用新型在食品、飲料等行業(yè)具有廣泛的用途。
文檔編號A23L2/50GK202095484SQ20112019139
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者呂婷婷, 朱一心, 潘小忠 申請人:浙江好創(chuàng)生物技術(shù)有限公司