一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法技术

本发明专利技术公开了一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，采用大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置进行，气体中含有一定含量的水蒸气。将待处理样品表面放在地电极Ⅰ上或介质管处理7

【技术实现步骤摘要】
一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法


[0001]本专利技术涉及一种食品外包装表面快速杀菌的高效处理方法，具体涉及一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法。

技术介绍

[0002]我国是一个食品大国，食品安全关乎国家安全和民族兴旺。随着我国食品加工业的大规模发展，人们也越来越重视健康，食品安全和环境保护也成为了政府所关注和全力解决的重大问题，因此对食品进行检测保证其使用安全具有十分重要的意义。
[0003]随着等离子体技术的发展，等离子体技术的应用也越来越多。介质阻挡放电等离子体在气体放电发展过程中被发现，对其的研究也成为了等离子体领域的热点，有关大气压等离子体介质阻挡放电的报道更是越来越多。大气压介质阻挡放电等离子体是把一种不导电的媒质引入到充入气体的放电空间中，若在这两个导电极板通入足够高的电压，这两个极板就会激发极板之间的气体产生放电，产生等离子体。对于介质阻挡其放电结构多样化，这种制备工艺简单，价格低廉，产生方法简单，并且可随用随制。等离子体在制备过程会发生一系列化学反应，使空间中会含有臭氧，氢氧自由基等活性氧分子及一些氮氧化物等活性氮分子，可用于灭活食品外包装表面微生物，破坏其生物分子结构。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的问题，本专利技术提供一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，采用大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置进行，
[0006]所述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置，包括高压电极Ⅰ、介质板、地电极Ⅰ、固定板、支撑板、风扇、密封罩，所述支撑板的上方设有固定板和密封罩，所述密封罩位于两块固定板的中间，所述支撑板与固定板固定或可拆卸连接，所述固定板、支撑板与密封罩固定或可拆卸连接；
[0007]所述支撑板内设有凹槽，所述介质板固定在支撑板内的凹槽中，所述介质板的下表面设有高压电极Ⅰ，所述介质板的上表面设有均匀排布的地电极Ⅰ；
[0008]所述介质板的两端设有微槽(即宽度很窄的凹槽)，用于添加微量水，通过外部蠕动泵来缓慢控制流入微槽内的水流速，在放电产生的等离子体的热效应下将水加热在密闭腔室内形成蒸汽，可以更快速的提高杀菌效率；
[0009]所述固定板用于将介质板牢牢固定在支撑板上；所述密封罩的正下方为放电区域，将密封罩固定在放电区域的正上方，使得放电区域密闭；
[0010]或所述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置为三明治式介质阻挡放电结构，包括高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ、固定座、介质管，所述高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ、介质管位于两块固定座之间，所述高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ各自插入到对应装有氧化铝的介质管中，且高压
电极Ⅱ、地电极Ⅱ交错排列；
[0011]所述介质管的外壁上设有垫片，用于添加水，将水滴在垫片上可以高效杀菌。
[0012]上述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，包括如下步骤：
[0013](1)等离子体的产生：上述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置的高压电极通过高压线将其与高压电源连接，在介质板上的微槽中滴入少量水，或将介质管周围垫片铺满薄薄的水层后，通入或不通入工作气体，开启高压电源，产生等离子体并将装置预热1
‑
5min，放电空间内的气体中含有一定含量的水蒸气；
[0014](2)将待处理样品放在地电极Ⅰ上或介质管之间进行杀菌处理，杀菌处理的时间为7
‑
10s左右，之后取出即可。
[0015]进一步的，所述等离子体的制备所用到的工作气体为空气、氧气或氮氧混合气体等可用的非腐蚀性气体。
[0016]进一步的，所述杀菌处理的电压为7
‑
21kV。
[0017]进一步的，开启高压电源之后，产生等离子体并将大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌预热1
‑
5min。
[0018]进一步的，所述支撑板的下方设有风扇，用于给介质板散热。
[0019]进一步的，所述介质板、固定板、支撑板、密封罩、固定座都是由绝缘材料制成的方形板。
[0020]进一步的，所述介质板、固定板、固定座的材质为石英玻璃或陶瓷等绝缘材料。
[0021]进一步的，所述支撑板采用是聚四氟乙烯或尼龙等绝缘材料。
[0022]进一步的，所述密封罩上设有盖口，用于取放样品。
[0023]进一步的，所述支撑板上设有散热孔。
[0024]进一步的，所述介质板与高压电极Ⅰ、地电极Ⅰ固定连接。
[0025]进一步的，高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ、介质管通过固定座固定。
[0026]进一步的，所述高压电极Ⅰ的一侧面向凹槽放置。
[0027]进一步的，所述密封罩的边缘一侧设有气孔，用于连接转接头，所述转接头通过气管与外部的气泵进行连接，所述气管与气泵之间设有质量流量控制器。
[0028]进一步的，所述支撑板的四周固定有支撑柱，作为本装置的支撑。
[0029]进一步的，所述高压电极Ⅰ、高压电极Ⅱ分别通过高压线与高压电源连接。
[0030]进一步的，所述高压电极Ⅰ、高压电极Ⅱ采用的是铜箔、铝箔或金属针等导电材料，所述金属针为钢针、银针等。
[0031]进一步的，所述地电极Ⅰ、地电极Ⅱ结构采用的是在介质表面排布密集且均匀的金属丝材料或网孔状的金属网材料等导电材料，所述金属丝材料为钨丝、钢丝、铜丝等，所述网孔状的金属网材料为网孔状的铜网、钢网等金属网材料。
[0032]进一步的，所述支撑柱采用铜等金属材料。
[0033]进一步的，所述垫片间隔放置。
[0034]进一步的，所述待处理样品为产品外包装(包括食品外包装)，对杀灭细菌、病毒、噬菌体等微生物制成的菌样。
[0035]本专利技术利用产生的等离子体中的活性物种杀菌，由于活性物质具有很强的化学活性，能与细菌等微生物发生生化反应，与现有技术相比能够在短时间内快速有效杀菌，具有
杀菌效率高的显著优点。
[0036]本专利技术提出处理的表面杀菌方法是基于等离子体中活性物种的杀菌特性，由于等离子体在制备过程中会互相之间发生生化反应，使空间中含有氧原子，臭氧分子等活性氧物种和含氮的活性氮物种，由于添加少量水蒸气后可促进等离子体中的电离过程，生成羟基自由基等高活性物种，这些活性物质能够有效的抑制表面微生物生长，并且在短时间内提供杀菌效率；本专利技术使用的大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置内部的放电区域通入的工作气体先通过洗气装置，其优点是为密闭的放电区域提供少量水蒸气，促进等离子体中的电离过程，提高杀菌效率。与现有技术相比能够在短时间内快速有效杀菌，具有杀菌效率高的显著优点。
[0037]本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0038](1)产生等离子体的介质阻挡放电结构上设计有用于放置水的微槽和垫片，利用产生的等离子体的热效应将水加热形成蒸汽，提高杀菌效率，能在短时间内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，其特征在于：采用大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置进行，所述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置，包括高压电极Ⅰ、介质板、地电极Ⅰ、固定板、支撑板、密封罩，所述支撑板的上方设有固定板和密封罩，所述密封罩位于两块固定板的中间；所述支撑板内设有凹槽，所述介质板固定在支撑板内的凹槽中，所述介质板的下表面设有高压电极Ⅰ，所述介质板的上表面设有均匀排布的地电极Ⅰ；所述介质板的两端设有用于添加水的微槽；或所述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置，包括高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ、固定座、介质管，所述高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ、介质管位于两块固定座之间，所述高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ各自插入到对应装有氧化铝的介质管中，且高压电极Ⅱ、地电极Ⅱ交错排列；所述介质管的外壁上设有用于添加水的垫片；所述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，包括如下步骤：(1)等离子体的产生：上述大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌装置的高压电极Ⅰ或高压电极Ⅱ与高压电源连接，在介质板上的微槽中滴入水，或在介质管周围垫片上滴入后，通入或不通入工作气体，开启高压电源；(2)将待处理样品放在地电极Ⅰ上或介质管之间进行杀菌处理，杀菌处理的时间为7
‑
10s。2.根据权利要求1所述的大气压介质阻挡放电等离子体快速杀菌的方法，其特征在于：所述支撑板的下方设有风扇。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东平，王茜，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：