一种食品杀菌保鲜系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种食品杀菌保鲜系统及方法，其中食品杀菌保鲜系统包括高压电源、脉冲发生器控制单元、第一电极和第二电极，高压电源的输出端与脉冲发生器控制单元相连，脉冲发生器的第一输出端与第一电极电连接，脉冲发生器的第二输出端与第二电极电连接，第一电极与第二电极之间形成电场；还包括与脉冲发生器控制单元电连接的智能移动终端；第一电极和第二电极为相互平行的平板电极。本发明专利技术利用高压脉冲电场实现食品的杀菌保鲜，实现了食品在加工、存储、运输过程中的全程保鲜，其能耗只有传统杀菌保鲜方法能耗的十分之一甚至更少，耗时极短，低碳环保，可以使用互联控制，操作方便，适用范围广，对食品品质和风味无影响。

A Food Sterilization and Fresh-keeping System and Method

The invention discloses a food sterilization and fresh-keeping system and method, in which the food sterilization and fresh-keeping system includes a high-voltage power supply, a pulse generator control unit, a first electrode and a second electrode, the output terminal of the high-voltage power supply is connected with the pulse generator control unit, the first output terminal of the pulse generator is electrically connected with the first electrode, and the second output terminal of the pulse generator is electrically connected with the second electrode. An electric field is formed between the first electrode and the second electrode; an intelligent mobile terminal electrically connected with the control unit of the pulse generator is also included; the first electrode and the second electrode are parallel plate electrodes. The invention utilizes high-voltage pulsed electric field to realize food sterilization and fresh-keeping, realizes food preservation in the whole process of processing, storage and transportation. Its energy consumption is only one tenth or even less of that of traditional sterilization and fresh-keeping methods, consumes very short time, is environmentally friendly, can be controlled by interconnection, has convenient operation, wide application range, and has no effect on food quality and flavor.

【技术实现步骤摘要】
一种食品杀菌保鲜系统及方法
本专利技术属于食品保鲜
，特别涉及一种食品杀菌保鲜系统及方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，在食品方面的需求也从吃饱扩大到了吃好，食品安全卫生也随之成为国家对民生生活关注的重点。危害食品安全以微生物危害为主，为了消除微生物对食品的影响，杀菌是保证安全食品的必然手段，目前，人们用于食品抑菌杀菌以延长保质期的方法有加热杀菌、冷冻抑菌、添加化学防腐剂等方法，热杀菌、冷冻抑菌能耗太大，化学防腐剂存在一定安全性问题。以下阐述目前现代工业常用的杀菌消毒方法的过程及弊端。(1)干热灭菌法干燥热空气灭菌法：将物品放入烘箱内，然后升温至150℃～170℃，维持1～2小时。适用于玻璃、陶瓷和金属物品的灭菌，不适合液体样品，及棉花、纸张、纤维和橡胶类物质的灭菌。灼烧法：是将被灭菌物品在火焰中燃烧，使所有的生物质碳化。简单、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。适用于无经济价值的物品灭菌，及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。弊端：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死，所以温度高、时间长。(2)湿热灭菌法100℃以上的加压蒸汽进行灭菌。同温同压和相同作用时间下湿热比干热灭菌更好。湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：1、多数细菌和真菌的营养细胞：在60℃左右处理5～10min；2、酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上温度处理；3、细菌的芽孢：121℃处理15分钟以上；弊端：大部分耐高温细菌无法致死。(3)巴斯德消毒法低温维持法：63℃，30min处理牛奶。高温瞬时法：72℃，15s处理牛奶。弊端：处理对象有限(4)煮沸消毒法将水加热至100℃，煮沸15min～30min，可杀死所有营养细胞和部分芽孢，达到消毒物品的目的。弊端：局限性较大且时间长。(5)间歇灭菌法(分段灭菌法、丁达尔灭菌法)过程如下：先以80～100℃下蒸煮15～60min(杀灭其中所有的微生物营养体)；再在室温或37℃保温过夜(诱使其中残存的芽孢萌发)；第二天再以同法蒸煮和保温过夜。如此连续重复3天，即可在较低的温度下达到彻底灭菌的效果。适用于不耐高温的物品灭菌，如不适于高压灭菌的特殊培养基、药品的灭菌。弊端：麻烦、费时。目前，食品的卫生和安全问题日益突出，而传统杀菌保鲜方法，能耗大、耗时长、局限性大，还会引起食品的色、香、味的变化，使食品失去原有品质和风味。食品的杀菌保鲜为食品安全和存储的重要手段，由于食品在加工过程和卫生条件不配套，缺乏必要保鲜手段，不仅有变质损失，而且严重影响到老百姓的身体健康，例如我国粮食在贮存、运输、销售过程中的损失达8％～10％(而发达国家为1％)，水果损失25％～30％，蔬菜损失30％～40％(而发达国家为5％)。仅水果蔬菜的年损失价值就达750亿元。熟食、水果果、肉类、水产、禽蛋加工业，由于卫生条件不配套，缺乏必要保鲜手段所致。综上所述，常规传统杀灭法是一种功耗大且费时的落后方法，顺应社会需求，专利技术一种快速节能的食品杀菌保鲜方法，是当前食品杀菌保鲜的需要。
技术实现思路
现有食品杀菌保鲜方法功耗大、耗时长、局限性大，对食品品质和风味具有一定影响。本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种食品杀菌保鲜系统及方法，功耗低、用时短、适用范围广，对食品品质和风味无影响。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种食品杀菌保鲜系统，其结构特点是包括高压电源、脉冲发生器控制单元、第一电极和第二电极，所述高压电源的输出端与脉冲发生器控制单元相连，脉冲发生器的第一输出端与第一电极电连接，脉冲发生器的第二输出端与第二电极电连接，第一电极与第二电极之间形成电场。进一步地，还包括与脉冲发生器控制单元电连接的智能移动终端。作为一种优选方式，所述第一电极和第二电极为相互平行的平板电极。作为一种优选方式，所述脉冲发生器控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容；高压电源的第一端、第一开关、第一电阻、第二开关、第二电阻、第三开关、第三电阻、第三电容、高压电源的第二端依次串接；第一电容的一端接入第一电阻与第二开关之间，第一电容的另一端与高压电源的第二端相接；第二电容的一端接入第二电阻与第三开关之间，第二电容的另一端与高压电源的第二端相接；第三电容的一端与第一电极相接，第三电容的另一端与第二电极相接。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种食品杀菌保鲜方法，利用所述的食品杀菌保鲜系统，将食品置于第一电极与第二电极之间，高压电源通过脉冲发生器控制单元、第一电极和第二电极产生高压脉冲电场，利用高压脉冲电场对食品杀菌保鲜。进一步地，还包括与脉冲发生器控制单元电连接的智能移动终端，利用智能移动终端控制脉冲发生器控制单元产生高压脉冲电场。与现有技术相比，本专利技术利用高压脉冲电场实现食品的杀菌保鲜，实现了食品在加工、存储、运输过程中的全程保鲜，其能耗只有传统杀菌保鲜方法能耗的十分之一甚至更少，耗时极短，低碳环保，可以使用互联控制，操作方便，适用范围广，对食品品质和风味无影响。附图说明图1为食品杀菌保鲜系统结构示意图。图2为聚能脉冲原理图。图3为正负脉冲对细胞膜的作用图。图4为常见电场图。图5为落射荧光显微镜下观察的大肠杆菌图。图6为对脱脂乳中大肠杆菌的灭菌实验效果图。图7为100％致死细菌所需脉冲数。其中，1为高压电源，2为脉冲发生器控制单元，3为第一电极，4为第二电极，5为智能移动终端，K1为第一开关，K2为第二开关，K3为第三开关，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容。具体实施方式如图1所示，食品杀菌保鲜系统包括高压电源1、脉冲发生器控制单元2、第一电极3和第二电极4，所述高压电源1的输出端与脉冲发生器控制单元2相连，脉冲发生器的第一输出端与第一电极3电连接，脉冲发生器的第二输出端与第二电极4电连接，第一电极3与第二电极4之间形成电场。食品杀菌保鲜系统还包括与脉冲发生器控制单元2电连接的智能移动终端5。智能移动终端5包括手机、平板电脑等。所述第一电极3和第二电极4为相互平行的平板电极。本实施方式中，聚能脉冲产生模块是基于MARX发生器产生的聚能脉冲。所述脉冲发生器控制单元2包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；高压电源1的第一端、第一开关K1、第一电阻R1、第二开关K2、第二电阻R2、第三开关K3、第三电阻R3、第三电容C3、高压电源1的第二端依次串接；第一电容C1的一端接入第一电阻R1与第二开关K2之间，第一电容C1的另一端与高压电源1的第二端相接；第二电容C2的一端接入第二电阻R2与第三开关K3之间，第二电容C2的另一端与高压电源1的第二端相接；第三电容C3的一端与第一电极3相接，第三电容C3的另一端与第二电极4相接。食品杀菌保鲜系统首先将初始能源转化为中间储能，再通过脉冲发生器控制单元2将中间储能压缩和变换，最后转化为负载施加在食品上。本专利技术食品杀菌保鲜方法利用所述的食品杀菌保鲜系统，将食品置于第一电极3与第二电极4之间，高压电源1通过脉冲发生器控制单元2、第一电极3和第二电极4产生高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食品杀菌保鲜系统，其特征在于，包括高压电源（1）、脉冲发生器控制单元（2）、第一电极（3）和第二电极（4），所述高压电源（1）的输出端与脉冲发生器控制单元（2）相连，脉冲发生器的第一输出端与第一电极（3）电连接，脉冲发生器的第二输出端与第二电极（4）电连接，第一电极（3）与第二电极（4）之间形成电场。

【技术特征摘要】
1.一种食品杀菌保鲜系统，其特征在于，包括高压电源（1）、脉冲发生器控制单元（2）、第一电极（3）和第二电极（4），所述高压电源（1）的输出端与脉冲发生器控制单元（2）相连，脉冲发生器的第一输出端与第一电极（3）电连接，脉冲发生器的第二输出端与第二电极（4）电连接，第一电极（3）与第二电极（4）之间形成电场。2.如权利要求1所述的食品杀菌保鲜系统，其特征在于，还包括与脉冲发生器控制单元（2）电连接的智能移动终端（5）。3.如权利要求1所述的食品杀菌保鲜系统，其特征在于，所述第一电极（3）和第二电极（4）为相互平行的平板电极。4.如权利要求1至3任一项所述的食品杀菌保鲜系统，其特征在于，所述脉冲发生器控制单元（2）包括第一开关（K1）、第二开关（K2）、第三开关（K3）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一电容（C1）、第二电容（C2）和第三电容（C3）；高压电源（1）的第一端、第一开关（K1）、第一电阻（R1）、第二开关（K2）、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂永培，
申请(专利权)人：湖南飞天光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43