一種茶青的綠色凈化脫殘系統(tǒng)及其應(yīng)用
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種茶青的綠色凈化脫殘系統(tǒng)及其應(yīng)用，尤其涉及一種利用低溫密閉環(huán)境和采用手動(dòng)或半自動(dòng)或自動(dòng)控制方式，達(dá)到有效抑制低溫臭氧水溶液或臭氧冰中含有的臭氧成分的分解、揮發(fā)的技術(shù)方法;根據(jù)設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)在低溫密閉或非密閉功能的一種茶青快速預(yù)冷、殺菌滅菌、凈化脫殘、抑制酶的活性作用和快速脫水技術(shù)原理開(kāi)發(fā)的裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于茶青類(lèi)植物;果蔬菜;食用菌類(lèi)；山野菜;水產(chǎn)品類(lèi);蓮藕、芋頭、蓮子、百合和枸杞類(lèi);鮮玉米、鮮黃豆等糧食類(lèi);植物種子類(lèi);核桃、板栗、花生、松子、榛子、杏仁、白果等干堅(jiān)果;人參等中草藥產(chǎn)品的快速預(yù)冷，殺菌滅菌，凈化脫殘，抑制在茶青類(lèi)植物中含有的酶的活性作用，分解茶青中含有的重金屬、激素、農(nóng)藥化肥等食源性藥物殘留等對(duì)人體有害物質(zhì)和快速脫水殺青等技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
眾所周知，茶葉是食品，更是具有保健功能的保健食品；食品應(yīng)該衛(wèi)生和安全，茶葉作為具有保健功能的保健食品，應(yīng)該更加衛(wèi)生和安全。然而，中國(guó)作為茶葉的發(fā)源地和世界上最大的產(chǎn)銷(xiāo)國(guó)，雖然，國(guó)家已頒布諸多涉及生產(chǎn)與食品安全及原產(chǎn)地相關(guān)的法律法規(guī)，但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)塵、無(wú)菌、無(wú)殘留的嚴(yán)格準(zhǔn)入制度相比，我國(guó)茶葉行業(yè)及茶葉采收、加工、貯存和消費(fèi)環(huán)節(jié)均處于粗放型運(yùn)營(yíng)階段。
[0003]另外，由于生態(tài)環(huán)境惡化，導(dǎo)致在茶葉類(lèi)植物中含有大量的微生物、病毒細(xì)菌、霉菌和蟲(chóng)卵；由于二氧化碳等溫室氣體(尤其是汽車(chē)尾氣)排放造成的大氣污染嚴(yán)重和霧霾天氣頻發(fā)，導(dǎo)致茶葉類(lèi)植物表面附集的硫化物等重金屬、泥土和粉塵雜質(zhì)等有害物質(zhì)超標(biāo);在茶葉種植中盲目使用除草劑、農(nóng)藥化肥，在茶葉加工過(guò)程中使用食品添加劑，導(dǎo)致茶葉中含有的重金屬、激素、抗生素、食源性藥殘超標(biāo)的食品安全問(wèn)題突出，已成為困擾國(guó)內(nèi)茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨突出的瓶頸問(wèn)題。
[0004]臭氧是世界上已知可利用的最強(qiáng)的氧化劑，常溫下可以自行還原為氧氣。在實(shí)際使用中，臭氧具有的殺菌、消毒和降解農(nóng)藥作用，是一種高效和廣譜的殺菌劑。由于臭氧幾乎對(duì)所有的病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲(chóng)、卵囊都有明顯的滅活效果，滅菌時(shí)間迅速無(wú)比，是氯的300-600倍，紫外線(xiàn)的3000倍。因此臭氧及其利用技術(shù)成為二十一世紀(jì)環(huán)境保護(hù)科學(xué)的四大關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0005]臭氧是以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)迅速，與其它殺菌劑不同，臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類(lèi)的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷，而導(dǎo)致新陳代謝障礙，通過(guò)繼續(xù)滲透穿透膜，破壞膜內(nèi)脂蛋白、脂多糖和改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡。
[0006]臭氧的殺毒滅菌作用，是通過(guò)與微生物細(xì)胞中的多種成分產(chǎn)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。一般認(rèn)為，先作用與微生物的細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成分受到損傷，導(dǎo)致新陳代謝障礙并抑制其生長(zhǎng)，臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)組織，直至殺死。綜上所述，微生物、病毒細(xì)菌和酵母的生長(zhǎng)繁殖和在茶葉類(lèi)植物中含有的微生物和固有酶的活動(dòng)，是導(dǎo)致茶葉類(lèi)植物產(chǎn)品霉變脫脂損耗的主要原因。
[0007]另外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，微生物和酶的活動(dòng)與溫度有關(guān)，降低溫度，微生物就會(huì)停止繁殖，甚至死亡，酶就會(huì)減弱或失去分解能力。
[0008]根據(jù)日本川島播磨重工業(yè)公司的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，臭氧水與用于蔬菜殺菌的次氯酸鈉相比，低濃度臭氧水殺菌迅速高效且不產(chǎn)生二次污染。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比臭氧水和次氯酸鈉對(duì)容易在蔬菜中繁殖的枯草菌的殺菌效果發(fā)現(xiàn)，用濃度為50ppm的次氯酸鈉殺菌2分鐘后細(xì)菌還沒(méi)有被殺死，而用濃度為5ppm的臭氧水殺菌20秒后99.9%的細(xì)菌被殺死。試驗(yàn)證明，臭氧溶解于水中，幾乎能夠消殺水中一切對(duì)人體有害的物質(zhì)，比如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等，還可分解有機(jī)物及滅藻等。
[0009]據(jù)中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所相關(guān)人員《臭氧冰在羅非魚(yú)片保鮮中的應(yīng)用研究》表明，臭氧冰具有顯著的殺菌和抑制作用，能顯著地延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架保鮮期。臭氧冰融化成水，就氧化分解為氧氣，不會(huì)殘留任何有害物質(zhì)，并不會(huì)破壞食品原有的營(yíng)養(yǎng)成分，是一種非常安全的食品消毒保鮮劑。
[0010]據(jù)日本福R縣工業(yè)技術(shù)中心等相關(guān)研究表明，臭氧在常溫下可以自行還原為氧氣，即便是以零下低溫的臭氧冰固態(tài)形態(tài)存在，臭氧冰中含有的絕大多數(shù)臭氧成分也會(huì)在短時(shí)間內(nèi)分解。
[0011]據(jù)遼寧東方太陽(yáng)實(shí)業(yè)有限公司和遼寧自然冰科技有限公司技術(shù)人員應(yīng)用冰制冷恒溫保鮮系統(tǒng)專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)的“冰點(diǎn)庫(kù)”貯備工程進(jìn)行冰晶體貯備試驗(yàn)表明，既便選擇密閉的貯冰庫(kù)的保存方法，冰晶體中含的臭氧成分亦會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)以還原為氧氣形態(tài)揮發(fā)殆盡，所有，臭氧冰存在無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存的先天不足缺點(diǎn)，是導(dǎo)致臭氧冰無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模和有效應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。
[0012]目前，由于茶葉采收期集中，加工、保鮮貯存和冷鏈物流配套設(shè)施與茶葉產(chǎn)業(yè)布局不匹配的局限，每年在茶葉產(chǎn)區(qū)有超過(guò)五成以上的優(yōu)質(zhì)茶青無(wú)法進(jìn)行采收、加工和進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售。另外，在茶葉采收、加工、保鮮貯存、冷鏈物流和商品待售中，由于缺少和無(wú)法及時(shí)進(jìn)入冷藏庫(kù)內(nèi)保鮮貯存、氧化脫脂和遭受霉菌感染變質(zhì)損耗、食品添加劑超標(biāo)和產(chǎn)品保質(zhì)期過(guò)期等因素，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)每年160萬(wàn)噸產(chǎn)銷(xiāo)量中超過(guò)10%的茶葉變成食品垃圾損失殆盡，僅此一項(xiàng)，每年有超過(guò)16萬(wàn)噸、折合80億元人民幣茶葉資源浪費(fèi)損失。
[0013]據(jù)遼寧自然冰科技有限公司技術(shù)人員，通過(guò)在密閉凈化脫殘艙體容器注入的低溫臭氧水溶液浸泡進(jìn)行茶青快速預(yù)冷、殺菌滅菌、凈化脫殘、快速脫水和應(yīng)用冰晶體包裝進(jìn)行綠茶和烏龍茶冰鮮貯藏試驗(yàn)證明，該技術(shù)方法可有效殺滅在茶青中含有的微生物、霉菌和抑制酶的活性作用;通過(guò)使茶青快速進(jìn)入低溫休眠狀態(tài)，達(dá)到有效延長(zhǎng)茶青的待殺青脫水時(shí)間的目的。
[0014]研究表明，實(shí)現(xiàn)真正意義上的綠色和安全屬性的茶葉保鮮貯藏與加工技術(shù)應(yīng)具備:一、避免茶葉種植過(guò)程中農(nóng)殘超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；二、延長(zhǎng)茶青采收、殺青、運(yùn)輸、存放和加工時(shí)間;三、避免茶青采收后因葉體溫度升高和酶的活性作用，造成微生物和霉菌繁殖導(dǎo)致霉變脫脂損耗；四、在茶青類(lèi)植物加工過(guò)程中不使用任何防腐劑和食品添加劑。因此，加快茶青類(lèi)植物快速預(yù)冷、殺菌滅菌、凈化脫殘和快速脫水技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益極其顯著。
[0015]另外，微生物和酶的活動(dòng)與溫度有關(guān)，降低溫度，微生物就會(huì)停止繁殖，甚至死亡，酶就會(huì)減弱或失去分解能力。茶青類(lèi)植物中含有的微生物、病毒、細(xì)菌、霉菌和蟲(chóng)卵的繁殖和酶的存活，是導(dǎo)致茶青類(lèi)植物產(chǎn)生霉變的主要原因。因此，應(yīng)用低溫的臭氧水溶液進(jìn)行茶青類(lèi)植物預(yù)冷、殺菌滅菌和凈化脫殘技術(shù)方法，既可有效殺滅和抑制在茶青類(lèi)植物中含有的微生物、病毒細(xì)菌、霉菌和蟲(chóng)卵，亦可有效抑制在茶青類(lèi)植物等生鮮食品中酶的活性作用，是解決茶青類(lèi)植物食品安全問(wèn)題的有效途徑。
[0016]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明是針對(duì)在茶青中含有微生物、病毒霉菌、蟲(chóng)卵、泥土雜質(zhì)、重金屬、抗生素、激素和食源性藥物殘留的不足而設(shè)計(jì)。通過(guò)利用冰水臨界狀態(tài)或低溫的臭氧水溶液具有的快速預(yù)冷功效，通過(guò)利用在低溫臭氧水溶液中含有的臭氧成分具有延長(zhǎng)殺菌滅菌時(shí)間、有效殺菌和凈化脫殘的功效，實(shí)現(xiàn)有效殺滅茶青中含有的微生物、病毒霉菌和蟲(chóng)卵，有效分解重金屬、激素、抗生素和食源性藥物殘留，清除茶青表面附集的硫化物等含有重金屬、泥土粉塵雜質(zhì)等對(duì)人體有害物質(zhì)，減少由于微生物、細(xì)菌霉菌繁殖侵染和酶的活性作用而導(dǎo)致的茶青脫脂、霉變減重?fù)p耗，減少茶青營(yíng)養(yǎng)脫失損耗，縮短脫水殺青時(shí)間，延長(zhǎng)茶青待加工的保鮮貯存時(shí)間的一種茶青的綠色凈化脫殘的技術(shù)方法。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種茶青的綠色凈化脫殘系統(tǒng)，它包括臭氧殺菌裝置(I)、凈化脫殘裝置(2)、臭氧供給裝置(3)、自動(dòng)控制裝置(4)和支撐架裝置(5);所述的臭氧殺菌裝置(I)設(shè)于凈化脫殘裝置的外部;所述的凈化脫殘裝置(2)設(shè)于臭氧殺菌裝置(I)的內(nèi)部;所述的臭氧供給裝置(3)和自動(dòng)控制裝置(4)設(shè)于臭氧殺菌裝置(I)的外部;所述的支撐架裝置(5)設(shè)于臭氧殺菌裝置(I)的下端;所述的臭氧供給裝置(3)和自動(dòng)控制裝置(4)與臭氧殺菌裝置(I)和凈化脫殘裝置(2)相連。
[0018]優(yōu)選的，所述的臭氧殺菌裝置(I)包括臭氧殺菌艙體(11)、兩側(cè)艙門(mén)(12)、艙門(mén)定子齒軸(13)、艙門(mén)轉(zhuǎn)子齒軸(14)、艙體上艙門(mén)(15)、艙體下艙門(mén)(16)、艙體上端排換氣端口(17)、艙體下端排污端口(18)和艙體固定連接端口(19);兩側(cè)艙門(mén)(12)設(shè)于臭氧殺菌艙體
(11)的兩個(gè)側(cè)面，艙門(mén)定子齒軸(13)和艙門(mén)轉(zhuǎn)子齒軸(14)設(shè)于兩側(cè)艙門(mén)(12)上，艙體上艙門(mén)(15)和艙體下艙門(mén)(16)分別設(shè)于臭氧殺菌艙體(11)的上端和下端，艙體上端排換氣端口
(17)設(shè)在艙體上艙門(mén)(15)的上面，艙體下端排污端口(18)設(shè)在艙體下艙門(mén)(16)的上面，艙體固定連接端口(19)分別設(shè)于臭氧殺菌艙體(11)的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。
[0019]優(yōu)選的，所述的凈化脫殘裝置(2)包括凈化脫殘艙體(21)、凈化脫殘艙體定子齒軸
(22)、凈化脫殘艙體轉(zhuǎn)子齒軸軸桿(23)、凈化脫殘艙體固定支撐架(24)、凈化脫殘艙體進(jìn)料艙門(mén)(25)、凈化脫殘艙體出料艙門(mén)(26)、凈化脫殘桶罐(27)、上端排污端口(28)和下端排污端口(29);凈化脫殘艙體進(jìn)料艙門(mén)(25)和凈化脫殘艙體出料艙門(mén)(26)分別設(shè)置在凈化脫殘艙體(21)的外側(cè)或內(nèi)側(cè);上端排污端口(28)和下端排污端口(29)分別設(shè)置在凈化脫殘桶罐
(27)的上端和下端;凈化脫殘艙體固定支撐架(24)的兩端固定在凈化脫殘艙體(21)的連接部位，中心部位與凈化脫殘艙體轉(zhuǎn)子齒軸軸桿(23)固定連接;凈化脫殘桶罐(27)可根據(jù)應(yīng)用需要選擇不銹鋼或其它耐腐蝕氧化的材料設(shè)于凈化脫殘艙體(21)的內(nèi)部，凈化脫殘艙體定子齒軸(22)設(shè)在艙門(mén)定子齒軸(13)的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，凈化脫殘艙體轉(zhuǎn)子齒軸軸桿(23)與凈化脫殘艙