超高静压下保持样品低温的容器装置及其使用法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超高静压下保持样品低温的容器装置，包括中空、无底且无顶的容器，在容器的内侧壁上设置隔热腔壁，隔热腔壁围合形成可放置样品的腔体，在腔体的上端密封设置上隔热塞，在腔体的下端密封设置下隔热塞；温度传感器导线的底端位于腔体内，温度传感器导线的顶端位于腔体之外；隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞均由吸水材料制成。本发明专利技术还同时提供了利用该装置进行的超高静压下保持样品低温的方法。

A container device for maintaining low temperature under ultra-high static pressure and its use method

The invention discloses a container device for keeping samples at low temperature under high hydrostatic pressure, which comprises a hollow, bottomless and no top container, the heat insulation cavity wall to the inner wall of the chamber, a heat insulation cavity wall to form a cavity can be placed on the sample set, the insulation plug seal in the cavity of the upper end of the cavity the bottom sealing setting insulation plug; the bottom end of the temperature sensor is located in the cavity, the top temperature sensor located outside the cavity; cavity wall insulation, heat insulation, heat insulation on the plug plug is composed of absorbent material. The invention also provides a method for maintaining the low temperature of the sample under the ultra high static pressure.

【技术实现步骤摘要】
超高静压下保持样品低温的容器装置及其使用法
本专利技术属于超高压处理设备
，涉及一种食品超高压处理过程中使样品保持在零下温度的隔热保温装置。
技术介绍
超高压技术是一种天然、环境友好型的食品加工方式，压力(100～1000Mpa)能在食品内部均匀地传递，从而达到均一的处理效果，适用于多种产品进行杀菌、延长货架期。因超高压处理可以避免高温处理从而能更好地保持食品其原有的营养价值、色泽和天然风味，使得超高压技术在食品加工工业中受到越来越多地关注和认可。然而，由于我国在超高压技术方面起步较晚，国内相关设备目前仅能在常温或中温下进行，不能实现高压低温(温度在零度以下)处理，导致缺乏冷冻食品在高压方面的研究报道。因此，为了更好地研究冷冻食品在高压下的杀菌钝酶机制，采用一定的装置实现高压低温处理就非常必要。201310168118.0的保温装置主要用于保持高温，当然也可用于保持低温，但整个容器笨重需要特殊加工，且由于是密封式容器其冷冻和解冻都需要较长时间，还存在传感器安装不方便的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便的可使被处理样品在高压处理过程中保持低温(零下温度)并且温度稳定的简便隔热装置及其使用方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种超高静压下保持样品低温的容器装置，包括中空、无底且无顶的容器、隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞以及温度传感器导线；在容器的内侧壁上设置隔热腔壁，隔热腔壁围合形成可放置样品的腔体，在腔体的上端密封设置上隔热塞，在腔体的下端密封设置下隔热塞；温度传感器导线的底端位于腔体内，温度传感器导线的顶端位于腔体之外；所述隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞均由吸水材料制成。作为本专利技术的超高静压下保持样品低温的容器装置的改进：隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞均为厚度≥2cm的海绵。作为本专利技术的超高静压下保持样品低温的容器装置的进一步改进：容器由耐高压(至少耐700MPa的高压)的聚乙烯材料制成。作为本专利技术的超高静压下保持样品低温的容器装置的进一步改进：位于容器外的温度传感器与温度传感器导线的顶端相连。作为本专利技术的超高静压下保持样品低温的容器装置的进一步改进：所述温度传感器导线的底端无间隙的穿过上隔热塞后位于腔体内。本专利技术还同时提供了一种超高静压下保持样品低温的方法，包括如下步骤：1)、在中空、无底且无顶的容器的内侧壁上设置隔热腔壁，隔热腔壁围合形成可放置样品的腔体；2)、在腔体的下端密封设置下隔热塞；3)、在腔体内放置样品；4)、将温度传感器导线沿着腔体的内壁设置，使温度传感器导线的底端位于腔体内；5)、向腔体内加入水(蒸馏水)，在腔体的上端密封设置上隔热塞；继续向隔热腔壁和上隔热塞加(蒸馏水)，直至隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞均吸附饱满水(蒸馏水)；6)、放入≤-20℃的冷冻箱内进行冷冻；直至完全冷冻(即，水全部形成冰)；7)、将步骤6)所得的容器放入高压腔内，将位于容器外的温度传感器导线的顶端连接温度传感器，开始进行高压处理。本专利技术利用水来制成冰容器，利用海绵的吸水性和低热传导来减缓冰的融化速率，同时利用冰在不同压力下的冰点不同，最终使该容器的容腔形成一个低于零度的低温条件且能使其较长时间稳定保持该低温环境。海绵的另一个作用是相对固定样品使其处于容器的中心位置。本专利技术的容器无封盖为敞口式，隔热腔壁、下隔热塞、上隔热塞均吸水后由水结成冰从而形成一个整体，可承受高压。本专利技术具有如下技术优势：(1)使用该装置可在高压下长时间保持样品的冷冻状态，从而在常温下实现样品的高压低温处理。该装置的主要材料为隔热保温性能良好的海绵，可以减缓整个冷冻样品在常温环境下融化，使其内部维持冰水两相平衡态，从而使样品维持在冰点温度，而冰点温度是随压力不同而变化的(已知定理)。(2)该装置可随意接入温度传感器，从而实时监测样品及腔体温度，确保样品处于高压低温状态。(3)本专利技术材料方便易得，成本低，制作简便，便于存储。聚乙烯容器用于冰的定型；海绵材料压缩性大，可压缩存储；本专利技术为开口式容器，后期可浸泡于水中，加速融化以取出样品；传感器可随意拆卸安装，无须特殊设置，在确定压力温度等条件后，可拆除该传感器。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为超高静压下保持样品低温的容器装置的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。实施例1、一种超高静压下保持样品低温的容器装置，包括中空、无底且无顶的容器1、隔热腔壁2、下隔热塞3、上隔热塞4以及温度传感器导线5。在容器1的内侧壁上设置隔热腔壁2，隔热腔壁2围合形成可放置样品7的腔体6(圆柱体形腔体)，在腔体6的下端密封设置下隔热塞3；将温度传感器导线5沿着腔体6的内壁设置，使温度传感器导线5的底端位于腔体6内(为了检测到的温度更加准确，也可以将温度传感器导线5的底端装入样品7内)；在腔体6的上端密封设置上隔热塞4；位于容器1外的温度传感器与温度传感器导线5的顶端相连，温度传感器可与计算机信号相连，从而实现实时监测腔体6内的样品7所处的温度。隔热腔壁2、下隔热塞3、上隔热塞4为厚度≥2cm的海绵，以保证能保持低温效果。容器1由耐高压(至少耐700MPa的高压)的聚乙烯材料制成，容器1的壁厚为0.2mm。实验一、本专利技术的具体工作流程如下：使用时，取出上隔热塞4，将待处理的样品7(包装的)放入腔体6内，将温度传感器导线5的底端放入腔体6内(为了检测到的温度更加准确，可以将温度传感器导线5的底端装入样品7内)，然后向腔体6内加入蒸馏水，水加至一定量后(水没过样品7)盖上上隔热塞4，继续加水至隔热腔壁2、下隔热塞3、上隔热塞4被吸附饱满，此时，腔体6充满水；随后放入冰箱冷冻(零下20度)。完全冷冻后将本专利技术装置放入高压腔内，将位于容器1外的温度传感器导线5的顶端连接温度传感器后，然后进行高压处理。样品7的温度在连接等准备阶段及刚开始升压阶段为上升趋势(仍在零度以下)，经过一定时间后样品7的温度随着压力的升高而降低(沿样品7冰点温度降低)，由于隔热性能良好，样品7融化过程缓慢，压力稳定后样品7温度也保持在该样品在该压力下的冰点温度。卸压后样品7为常压下冰点温度(0度左右)。温度传感器与计算机连接，可实时监测腔体6和样品7温度。表1为胡萝卜汁样品在不同压力及一定保压时间(10min)下的温度，该结果可证明本专利技术装置可使设备在常温下就实现冷冻样品的高压低温处理。表1、样品加压后与保压结束时的温度注：根据样品成分不同冰点温度会有所不同；加压后高压设备容腔温度在25～33℃。对比实验1-1、向腔体6内加入蒸馏水直至没过样品7即可，盖上上隔热塞4；取消后续的继续加水至隔热腔壁2、下隔热塞3、上隔热塞4被吸附饱满，其余等同于实验一。所得结果为：200MPa下，保压约5.5min(保持低温时间)后样品温度与设备高压腔温度相同(即升高至环境温度)。压力越高，保持低温时间越短。对比实验1-2、向腔体6内加入蒸馏水直至注满腔体6，盖上上隔热塞4；但是不再继续加水至隔热腔壁2、下隔热塞3、上隔热塞4被吸附饱满；其余等同于实验一。所得结果为：200MPa下，保压6.5min(保持低温时间)后样品温度与设备高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
超高静压下保持样品低温的容器装置，其特征是：包括中空、无底且无顶的容器(1)、隔热腔壁(2)、下隔热塞(3)、上隔热塞(4)以及温度传感器导线(5)；在容器(1)的内侧壁上设置隔热腔壁(2)，隔热腔壁(2)围合形成可放置样品(7)的腔体(6)，在腔体(6)的上端密封设置上隔热塞(4)，在腔体(6)的下端密封设置下隔热塞(3)；温度传感器导线(5)的底端位于腔体(6)内，温度传感器导线(5)的顶端位于腔体(6)之外；所述隔热腔壁(2)、下隔热塞(3)、上隔热塞(4)均由吸水材料制成。

【技术特征摘要】
1.超高静压下保持样品低温的容器装置，其特征是：包括中空、无底且无顶的容器(1)、隔热腔壁(2)、下隔热塞(3)、上隔热塞(4)以及温度传感器导线(5)；在容器(1)的内侧壁上设置隔热腔壁(2)，隔热腔壁(2)围合形成可放置样品(7)的腔体(6)，在腔体(6)的上端密封设置上隔热塞(4)，在腔体(6)的下端密封设置下隔热塞(3)；温度传感器导线(5)的底端位于腔体(6)内，温度传感器导线(5)的顶端位于腔体(6)之外；所述隔热腔壁(2)、下隔热塞(3)、上隔热塞(4)均由吸水材料制成。2.根据权利要求1所述的超高静压下保持样品低温的容器装置，其特征是：隔热腔壁(2)、下隔热塞(3)、上隔热塞(4)均为厚度≥2cm的海绵。3.根据权利要求2所述的超高静压下保持样品低温的容器装置，其特征是：容器(1)由耐高压的聚乙烯材料制成。4.根据权利要求1～3任一所述的超高静压下保持样品低温的容器装置，其特征是：位于容器(1)外的温度传感器与温度传感器导线(5)的顶端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱松明，王春芳，于勇，胡菲菲，王昊，徐梦龙，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33