一种高压电场杀菌装置的制作方法

本实用新型涉及食品加工领域，尤其涉及的是一种高压电场杀菌装置。

背景技术：

在食品加工过程中，使用杀菌设备对食品进行杀菌是非常重要的环节之一，是食品工业的核心技术，其目的是杀死微生物，钝化酶类，保障食品安全并使食品具有足够的保质期。目前食品工业中通常采用的热杀菌设备对食品进行杀菌，热杀菌虽然能保证食品在微生物方面的安全，但在热处理时，热能穿透食品到达食物的核心随后又缓慢冷却，这个过程会不同程度地破坏食品中的营养成分和天然特性，比如风味改变、质地变软、色泽变化和维生素的损失。除了会有上述变化，还易引起蛋白质变性、氨基酸破坏，以及对热敏感的其它营养成分的破坏。

为了最大限度保持食品本身的固有品质，一类新型的食品灭菌技——冷杀菌技术应运而生。冷杀菌是指在杀菌过程中食品温度不升高或升高很低的一种安全、高效杀菌方法，如超高压(High Hydrostatic Pressure，HHP)杀菌、高压脉冲电场(Pulsed ElectricFields，PEF) 杀菌、脉冲强光杀菌、紫外杀菌、放射杀菌等。冷杀菌不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度及食品功能成分的生理活性。近年来，随着人们健康营养观念的改变，原汁原味的食品逐渐成为时尚，因而冷杀菌技术受到食品工业的高度重视。

电场杀菌技术是近年来世界冷杀菌技术研究开发的热点之一。特别是高压脉冲电场杀菌PEF 技术，已得到较充分的研究，但因其杀菌系统复杂、成本高，制约了它在食品工业上的应用。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种技术简单、成本低廉的高压电场杀菌设备，能够在杀灭病原菌、延长食品保质期的同时，最大限度地保持食品本身的固有品质。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高压电场杀菌装置，其中，包括高压电场发生器、低压供电模块、金属制除杂容器和一个起到电解食品内杂质作用的放电电极，所述放电电极与高压电场发生器电连接，所述除杂容器设有容器盖，所述容器盖与所述除杂容器内部对应设置有相互接触后形成闭合回路的电路开关，所述放电电极设置在所述除杂容器内，所述除杂容器内设置有一对定向吸附杂质的带相反电荷的电极板，所述电极板与所述低压供电模块电连接，所述除杂容器与所述高压电场发生器电连接。

所述的高压电场杀菌装置，其中，所述容器盖表面设置有电极安装位，所述电极安装位为通孔结构，所述电极安装位表面用环氧材料层密封。

所述的高压电场杀菌装置，其中，所述放电电极表面包裹有陶瓷材料层，所述陶瓷材料层外包裹有塑胶外壳。

所述的高压电场杀菌装置，其中，所述电极板与所述除杂容器内壁之间设置有绝缘体。

所述的高压电场杀菌装置，其中，所述放电电极密封设置在所述除杂容器底部，所述放电电极与所述除杂容器电连接。

所述的高压电场杀菌装置，其中，所述除杂容器接地。

所述的高压电场杀菌装置，其中，还包括使用绝缘材料制成的除杂容器，所述除杂容器内设置有导电体，所述导电体外接所述高压电场发生器。

所述的高压电场杀菌装置，其中，还包括调压装置，所述调压装置与所述高压电场发生器电连接。

本实用新型使用通高压绝缘电极用于电解浸泡在液体中的食物中的杂质，并设置可通直流电或交流电的电极板定向吸附水中杂质，从而达到高效杀菌目的。对具有不同性质的食物等可施以不同的电场强度进行杀菌处理，以保证食物的品质。高压电场杀菌技术与高压脉冲电场杀菌技术原理相同，但实现方式更简单、经济。高压电场杀菌设备主要用于果汁、茶饮料、瓶装水、啤酒、牛奶和乳饮料、液体鸡蛋、发酵产品、调味品、发酵液、口服液、药水、生物清洗液以及其它对热敏感液体产品的杀菌，能够在杀灭病原菌、延长食品保质期的同时，最大限度地保持食品本身的口味、颜色和营养成分不变。

附图说明

图1是本实用新型中放电电极设置在容器盖上的结构示意图。

图2是本实用新型中放电电极设置在除杂容器底部的结构示意图。

图3是本实用新型中使用绝缘材料制成的除杂容器的结构示意图。

图中标号：1、高压电场发生器；2、除杂容器；3、放电电极；4、容器盖；5、陶瓷材料层；6、电路开关；7、调压装置；8、电连接线；9、电极安装位；10、电极板；11、环氧材料层；12、塑胶外壳；13、绝缘体；14、导电体；15、低压供电模块。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高压电场杀菌装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1（图1为放电电极3设置容器盖4上的结构示意图），本实用新型的一种高压电场杀菌装置，包括高压电场发生器1、低压供电模块15、除杂容器2和一个起到电解食品内杂质作用的放电电极3，除杂容器2使用金属材料制成，放电电极3与高压电场发生器1电连接，除杂容器2设有容器盖4，容器盖4与除杂容器2内部对应设置有相互接触后形成闭合回路的电路开关6，放电电极3设置在除杂容器2内用于产生高强度电场进行除杂工作，除杂容器2内设置有一对定向吸附杂质的带相反电荷的电极板10，电极板10与低压供电模块15电连接，除杂容器2与高压电场发生器1电连接。本实用新型使用通高压的放电电极3用于电解浸泡在液体中的食物中的杂质，并设置可通直流电或交流电的电极板10定向吸附水中杂质，从而达到高效杀菌目的。

本实用新型中，容器盖4表面设置有电极安装位9，电极安装位9为通孔结构，且贯穿容器盖4表面，放电电极3外接高压电场发生器1后通过电极安装位9设置在除杂容器2内；放电电极3表面包裹有陶瓷材料层5用于将高压放电电极3与液体隔离，防放电电极3短路，陶瓷材料层5外包裹有塑胶外壳12。因放电电极3通高电压，使用普通绝缘材料会被高压击穿而导致短路现象，使用寿命短，因此本实用新型中利用陶瓷材料耐高压的性质并使高压穿透陶瓷材料，用于产生高强度电场进行杀菌除杂作业，明显增强了放电电极3的使用寿命和整体结构的使用安全性。另一方面，在放电电极3表面包裹有陶瓷材料层5还避免了因放电电极3的电场穿透性与液体中含有的空气作用而产生臭氧，同时防止高压电场外泄而影响对食品的保鲜功能，电极安装位9表面（容器盖4表面）用环氧材料层11密封也起到了屏蔽电场，防电场外泄的作用。值得注意的是，普通绝缘材料会被高压击穿而损坏，而陶瓷材料和其他耐高压材料被高压穿透则是正常的感应现象。由于本结构中使用的陶瓷材料较薄且易碎，将使用陶瓷材料层5包裹的放电电极3固定在电极安装位9中时，设置塑胶外壳12用于固定和保护易损的陶瓷材料层5，且该塑胶外壳12不会被高压电场击穿而损坏。

本实用例中，两电极板10与低压供电模块15电连接并形成闭合回路，低压供电模块15可为两电极板10供直流电或交流电；高压电场发生器1与除杂容器2和放电电极3电连接并形成闭合回路。金属制除杂容器2内壁和放电电极3之间形成高强度电场，浸泡在液体中的固体食物在高压电场强穿透作用下使食物内部存在的有毒有害物质剥离本体（即电解），同时使电解到液体中的各种杂质带电，此时在除杂容器2内设置一对定向吸附杂质的带相反电荷的电极板10，可使这些带电杂质定向吸附到两电极板10上。当低压供电模块15为两电极板10供直流电时，在直流低压电场的作用下，在液体里增加强直流电荷势，使液体中的有害物质定向吸附在两电极板10上，使用时操作者可明显看到吸附并堆积在两电极板10上的杂质；当低压供电模块15为两电极板10供交流电时，在交流低压电场的作用下，使液体中的有害物质高速地运行，即带上正电荷有害物质粒子定向移动至负电荷区域时产生爆炸而分解，带上负电荷有害物质粒子定向移动至正电荷区域时产生爆炸分解，从而达到高效杀菌目的。另一方面，可将金属制除杂容器2接地以防结构产生静电。本实用例中，电极板10与金属制除杂容器2内壁之间设置有绝缘体13，该绝缘体13用于将电极板10与金属制除杂容器2内壁隔离并将电极板10稳固在金属制除杂容器2内，防带电电极板10与金属制除杂容器2内壁接触后造成短路。应当注意的是，与高压电场发生器1连接的放电电极3需要包裹绝缘材料（通常接10KV高压），不然在水中或其他天然导体中工作会导致短路现象，而通低压的电极板10则无需使用绝缘材料进行包裹防短路（通常接36V低压），以上性质属电学领域或本技术领域的技术人员的公知常识。

在其他实用例中，参阅图2（图2为放电电极3设置在金属制除杂容器2底部的结构示意图），放电电极3还可密封设置在金属制除杂容器2底部并与除杂容器2电连接，该结构所公开的技术方案所达到的技术效果与放电电极3直连在高压电场发生器1上的技术效果相同，该结构中容器盖4不设置电极安装位9，方便容器盖4的开关和增强金属制除杂容器2的密封性，使容器盖4易加工制造。

本实用例中，容器盖4与除杂容器2闭合，电路开关6处于工作状态并使整体结构通电，高压电场发生器1开始工作；容器盖4打开，高压电场发生器1停止工作。此结构方便使用者操作，电路开关6处于工作状态式可使除杂容器2内部始终存在高强度电场进行杀菌，达到了使食物长久保鲜的作用。

另一种优选实施例中，参见说明书附图3，该高压杀菌装置中的除杂容器2可选用绝缘材料制作，即日常生活中常见的陶瓷、塑料等材料，该除杂容器内设置有导电体14，导电体14外接高压电场发生器1。与上述使用金属制除杂容器2制造的高压电场杀菌装置不同的是，使用绝缘材料制成的除杂容器2不导电，因此需要在除杂容器2内设置导电体14用于与放电电极3作用产生高强度电场，且该结构中电极板10与除杂容器2内壁无需设置绝缘体13，节约制造成本和制造工序，该结构的另一好处是该除杂容器2外壁不会产生静电。

在进一步的实用例中，该高压电场杀菌装置还包括调压装置7，调压装置7和高压电场发生器2电连接线8连接。设置调压装置7可对具有不同性质的食物等施以不同的电场强度进行杀菌处理，以保证食物的品质。调压装置7外接。

本装置可使用在空气净化领域，与本结构在液体中的除杂原理相同。

以上对本实用新型进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。