一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室的製作方法

2023-11-30 21:51:41

一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室。底託支撐金屬外殼，在金屬外殼內的絕緣腔體的上、下部分別通過支架固定有第一、第二濾布，接地電極固定嵌入絕緣腔體上，位於第一濾布的下方，在接地電極下方的絕緣腔體兩側上下，分別有對稱布置的多條軌道，高壓電極安裝在絕緣腔體兩側的任一軌道上，在金屬外殼和絕緣腔體的頂部和底部分別安裝出風管、進風管，兩管口分別安裝熱電偶，高壓電極、接地電極分別與高壓脈衝發生器連接。本實用新型能在空氣域中形成脈衝電場，直接對果蔬進行處理，節省了工序和成本，在處理過程中，通入熱空氣，提高絕緣腔體內的溫度，有效促進脈衝電場對細胞膜的破壞作用，提高處理效率，改善處理效果。
【專利說明】一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓脈衝電場處理裝置，尤其是涉及一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室。
【背景技術】
[0002]傳統的果蔬乾燥技術會影響其物理和化學性質(如體積收縮，顏色褐變、質地變軟、口味流失等)，導致其感官品質下降，營養成分也大大降低。因此，最小程度地改變其物理和化學性質，縮短乾燥時間，節約能量，提高幹燥品質，是現代乾燥技術研究的趨勢。水分傳輸速率和乾燥介質溫度的升高都可加快食品乾燥速度，但也會引起高能量消耗和食品的熱破壞。電加熱、微波乾燥和傳統的熱風乾燥作為果蔬脫水的預處理方式，縮短了乾燥時間，但在加工過程中由於溫度的升高有可能導致營養成分的流失。採用高壓脈衝電場(Pulsed Electric Field)技術對果蔬進行前處理,可以再很短的時間內使細胞膜通透性增大，提高果蔬水分的傳輸速度，同時不影響果蔬的品質，受到國內外學者、企業界和工業界的廣泛關注。
[0003]但是，目前所常用的適用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理裝置都要求被處理對象浸泡在滲透液中，樣品與滲透液的比例關係複雜，需要依靠大量的實驗結果得出，處理完成後還需要將被處理對象表面的水分拭去，才能進行熱風乾燥。如此複雜的工序，不僅降低了處理效率，還增加了生產成本。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在於提供一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室，解決目前普遍採用的高壓脈衝電場處理裝置的不足之處，有利於高壓脈衝電場技術在果蔬滲透脫水前處理領域的推廣和應用。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案的步驟如下:
[0006]本實用新型包括底託、金屬外殼、絕緣腔體、兩塊濾布、高壓電極、接地電極、進風管和出風管；底託支撐金屬外殼，在金屬外殼內的絕緣腔體的上部和下部分別通過支架固定有第一濾布和第二濾布，接地電極通過支架固定嵌入絕緣腔體上，位於第一濾布的下方，在接地電極下方的絕緣腔體兩側上下，分別有對稱布置的多條軌道，高壓電極安裝在絕緣腔體兩側的任一軌道上，高壓電極位於第二濾布的上方，在金屬外殼和絕緣腔體的頂部安裝出風管，在金屬外殼和絕緣腔體的底部安裝進風管，進風管和出風管的管口分別安裝進行溫度實時監測的熱電偶PT100，高壓電極通過高壓電纜與高壓脈衝發生器的高壓端子連接，接地電極通過高壓電纜與同一高壓脈衝發生器的接地端子連接。
[0007]所述的高壓電極和接地電極結構相同，均在一個平面上垂直布滿針式電極的矩形平板，高壓電極和接地電極的針式電極面對面布置。
[0008]所述的兩塊濾布均為天然纖維或合成纖維織成的過濾布。
[0009]所述的高壓電極和接地電極的材料均為不鏽鋼316L ;絕緣腔體的材料為聚四氟乙烯或過氟烷基化物。
[0010]本實用新型具有的有益效果是:
[0011]本實用新型能在空氣域中形成脈衝電場，直接對果蔬進行處理，避免了滲透液的使用，節省了工序和成本，並且在處理過程中，通入熱空氣，提高了絕緣腔體內的溫度，可以有效促進脈衝電場對細胞膜的破壞作用，提高處理效率，改善處理效果。本實用新型有利於在果蔬滲透脫水前處理領域的推廣和應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型裝置的外觀示意圖。
[0013]圖2是圖1的剖視圖。
[0014]圖3是電極的放大示意圖。
[0015]圖中:1、底託，2、金屬外殼，3、絕緣腔體，4、濾布，5、高壓電極，6、接地電極，7、進風
管，8、出風管。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖1、圖2所示，本實用新型包括底託1、金屬外殼2、絕緣腔體3、兩塊濾布4、高壓電極5、接地電極6、進風管7和出風管8 ;底託I支撐金屬外殼2,在金屬外殼2內的絕緣腔體3的上部和下部分別通過支架固定有第一濾布和第二濾布，接地電極6通過支架固定嵌入絕緣腔體3上，位於第一濾布的下方，在接地電極6下方的絕緣腔體3兩側上下，分別有對稱布置的多條軌道，高壓電極5安裝在絕緣腔體3兩側的任一軌道上，高壓電極5可上下移動(或者移動接地電極6，均可實現兩個極板之間間距的變化，高壓電極5位於第二濾布的上方，在金屬外殼2和絕緣腔體3的頂部安裝出風管8，在金屬外殼2和絕緣腔體3的底部安裝進風管7，進風管7和出風管8的管口分別安裝進行溫度實時監測的熱電偶PT100，高壓電極5通過高壓電纜與高壓脈衝發生器的高壓端子連接，接地電極6通過高壓電纜與同一高壓脈衝發生器的接地端子連接。
[0018]如圖3所示，高壓電極5和接地電極6結構相同，均在一個平面上垂直布滿針式電極5b的矩形平板5a,高壓電極5和接地電極6的針式電極5b面對面布置。一方面,針式電極5b可以有效地增加電極和被處理對象的接觸面積，提高處理效率；另一方面，針式電極5b可以插入果蔬之間的間隙，使處理過程更為充分。
[0019]兩塊濾布均為天然纖維或合成纖維織成的過濾布。濾布4的作用是使熱風進入絕緣腔體時更為均勻，並能有效防止其他物質(如塵埃)對果蔬的汙染。
[0020]高壓電極5和接地電極6的材料均為不鏽鋼316L ;絕緣腔體3的材料為聚四氟乙烯或過氟烷基化物。
[0021]本實用新型的工作原理:
[0022]高壓脈衝發生器的高壓端子和接地端子分別與高壓脈衝電場處理室內的高壓電極和接地電極相連，將待處理的果蔬放入兩電極之間的區域，調整高壓電極的極板高度，封閉絕緣腔體。然後通過鼓風機將40?70 ° C的熱風通過進風管吹進絕緣腔體，熱風的溫度通過熱電偶進行實時監測。開啟高壓脈衝發生器，調節脈衝的電壓、頻率和脈寬等參數，使有效處理區域的電場強度達到2 - 10 kV/cm，在該電場強度下對果蔬進行處理，破壞細胞膜的結構，提高細胞膜的通透性，以達到提升脫水效率的目的。
[0023]以白蘿蔔為例，使用該裝置對其進行滲透脫水前處理，調節兩電極之間的距離為10 cm，對其施加電壓為50 kV、頻率為2 Hz、脈寬為100 μ s的準方波脈衝，脈衝個數達到50個以上，經過高壓脈衝電場技術預處理的白蘿蔔在滲透脫水2 h後，其乾燥速率可提高40%。該結果說明，高壓脈衝電場技術對果蔬的預處理可以大幅提高滲透脫水的效率。
【權利要求】
1.一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室，其特徵在於:包括底託(I)、金屬外殼(2)、絕緣腔體(3)、兩塊濾布、高壓電極(5)、接地電極(6)、進風管(7)和出風管(8);底託(I)支撐金屬外殼(2),在金屬外殼(2)內的絕緣腔體(3)的上部和下部分別通過支架固定有第一濾布和第二濾布，接地電極(6)通過支架固定嵌入絕緣腔體(3)上，位於第一濾布的下方，在接地電極(6)下方的絕緣腔體(3)兩側上下，分別有對稱布置的多條軌道，高壓電極(5)安裝在絕緣腔體(3)兩側的任一軌道上，高壓電極(5)位於第二濾布的上方，在金屬外殼(2)和絕緣腔體(3)的頂部安裝出風管(8)，在金屬外殼(2)和絕緣腔體(3)的底部安裝進風管(7 )，進風管(7 )和出風管(8 )的管口分別安裝進行溫度實時監測的熱電偶PT100，高壓電極(5)通過高壓電纜與高壓脈衝發生器的高壓端子連接，接地電極(6)通過高壓電纜與同一高壓脈衝發生器的接地端子連接。
2.根據權利要求1所述的一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室，其特徵在於:所述的高壓電極(5)和接地電極(6)結構相同，均在一個平面上垂直布滿針式電極(5b)的矩形平板(5a)，高壓電極(5)和接地電極(6)的針式電極(5b)面對面布置。
3.根據權利要求1所述的一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室，其特徵在於:所述的兩塊濾布均為天然纖維或合成纖維織成的過濾布。
4.根據權利要求1所述的一種用於果蔬滲透脫水前處理的高壓脈衝電場處理室，其特徵在於:所述的高壓電極(5)和接地電極(6)的材料均為不鏽鋼316L ;絕緣腔體(3)的材料為聚四氟乙烯或過氟烷基化物。
【文檔編號】F26B1/00GK203454611SQ201320462328
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】王劍平, 田紅萍, 黃康, 張劍一, 蓋玲 申請人:浙江大學