方设置有进料门10，另一端上方设置有排气阀6和压力表7，内部设置有电机-皮带传动装置12，下方与支架13相连，包装食品存储于进料装置中，通过传送带运动至进料门10被固定于振腔腔体11内的电机-皮带传动装置12上，在电机-皮带传动装置12的驱动下做运动，压力表7显示谐振腔内压力；所述谐振腔腔体11上固定设置有若干与角锥喇叭8固定连接的介质耦合窗9，介质耦合窗9用于传输微波能量和密闭循环水，同时承受热应力和腔体内压产生的机械应力；
所述水循环系统包括进水管路14和回水管路15 ;所述进水管路14与谐振腔腔体11底部的循环水进口相连，所述回水管路15与谐振腔腔体11底部的循环水出口相连。
[0018]所述微波发生装置各机构间通过标准法兰连接；所述角锥喇叭8与介质耦合窗9通过标准法兰连接。
[0019]所述微波源1、水负载2分别与冷却水循环系统相连。
[0020]所述谐振腔腔体11上下各对称固定设置有若干与角锥喇叭8固定连接的介质耦合窗9 ;所述微波发生装置为两套，一套与谐振腔腔体11上方介质耦合窗9连接，一套与与谐振腔腔体11下方介质耦合窗9连接。
[0021]所述进水管路14另一端与定压补水装置相连，通过定压补水装置产生120摄氏度热水，用其压力维持腔体内压。
[0022]所述湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备还包括可编程PLC作为控制系统，控制水浴循环系统以及微波运作的功率和时间，使用PLC控制微波-水浴混合方法湿法处理待加工物品，并且使传送装置使样品在谐振腔内运动，使用大功率2450HMZ磁控管。
[0023]一种使用上述湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备的灭菌方法，其特征在于由以下步骤组成:
(1)预热阶段:将包装食品置于谐振腔腔体11中并充满水，利用水循环系统对谐振腔内的水和食品进行加热，使食品保持在90 °C —段时间；
(2)加热阶段:开启微波源I和电机-皮带传动装置12，水循环系统同时对谐振腔腔体11内经过预热的食品进行加热，使食品在规定时间内快速升温至120°C ;
(3)保持阶段:微波源I间断开启，使食品在120°C下保持一段时间以强化杀菌效果；
(4)快速冷却阶段:进水管路14向谐振腔腔体11中通入冷却水，将食品迅速从120°C降至室温，以达到快速冷却的要求。
[0024]本发明的装置运作时，包装食品经进料门10被固定于谐振腔11内的传输皮带上，在电机一皮带传动装置12的驱动下做往复运动。水循环系统通过进水管路14向谐振腔腔体11内提供压力及90°C下的循环水，通过回水管路15排出谐振腔内的循环水，压力表7显示谐振腔内压力。微波源I产生的2450MHz电磁波在环形器3、连接波导4中传播，经功率分配器5分为两支，通过角锥喇叭8和介质耦合窗9辐射至谐振腔内，对水和食品进行加热。环形器3将反射回来的电磁波导入水负载2，以保护微波源I的磁控管不被反射能量烧毁。介质耦合窗9的作用是传输微波能量和密闭循环水，同时承受热应力和腔体内压产生的机械应力。
[0025]本实施例与各种传统杀菌方法相比，加工一批样品整个过程仅需8-10分钟，能大大缩短食物的生产周期，所以更适合用在大规模自动化生产。
[0026]同时，加热效率高。由于只有极性物质能引起微波场能量的转换，故例如空气，腔体等物质不转换能量，所以对外界有很少的热量损失，热效率与传统方式相比高出30%-50%，
另外经过微波杀菌的食物货架期能延长40至60天，且不会影响包装材料的品质。由于受热时间短，其各类营养物质的损失降低，尤其是维生素的损失比传统方法要减少50%以上。
【主权项】
1.湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于包括:微波发生装置、微波谐振腔和水循环系统三个单元； 所述微波发生装置包括微波源(I)、水负载(2)、环形器(3)、连接波导(4)、功率分配器(5)和角锥喇叭(8);所述微波源(I)与环形器(3) —端相连，所述环形器(3)另两端分别连接水负载(2)和连接波导(4);所述连接波导(4)通过若干功率分配器(5)与角锥喇叭(8)相连，所述角锥喇叭(8)的数量为功率分配器(5)数量的单倍或双倍； 所述微波谐振腔包括排气阀(6)、压力表(7)、介质耦合窗(9)、进料门(10)、谐振腔腔体(11 )、电机-皮带传动装置(12)和支架(13);所述谐振腔腔体(11)上一端上方设置有进料门(10)另一端上方设置有出料门、排气阀(6)和压力表(7)，内部设置有电机-皮带传动装置(12)，下方与支架(13)相连；所述谐振腔腔体(11)上设置有若干与角锥喇叭(8)固定连接的介质親合窗(9)； 所述水循环系统包括进水管路(14)和回水管路(15);所述进水管路(14)与谐振腔腔体(11)底部的循环水进口相连，所述回水管路(15)与谐振腔腔体(11)底部的循环水出口相连。2.如权利要求1所述的湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于:所述微波发生装置各机构间通过标准法兰连接；所述角锥喇叭(8)与介质耦合窗(9)通过标准法兰连接。3.如权利要求1所述的湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于:所述微波源(I )、水负载(2)分别与冷却水循环系统相连。4.如权利要求1所述的湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于:所述谐振腔腔体(11)上下各对称固定设置有若干与角锥喇叭(8)固定连接的介质耦合窗(9);所述微波发生装置为两套，一套与谐振腔腔体(11)上方介质耦合窗(9)连接，一套与与谐振腔腔体(11)下方介质耦合窗(9 )连接。5.如权利要求1所述的湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于:所述进水管路(14)另一端与定压补水装置相连。6.如权利要求1所述的湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备，其特征在于:所述湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备还包括可编程PLC作为控制系统，控制水浴循环系统以及微波运作的功率和时间。7.一种使用如权利要求1所述湿式水产品隧道微波高温灭菌加工试验设备的灭菌方法，其特征在于由以下步骤组成: (1)预热阶段:将包装食品置于谐振腔腔体(11)中并充满水，利用水循环系统对谐振腔内的水和食品进行加热，使食品保持在指定温度一段时间； (2)加热阶段:开启微波源(I)和电机-皮带传动装置(12)，水循环系统同时对谐振腔腔体(11)内经过预热的食品进行加热，使食品在规定时间内快速升温至指定温度； (3)保持阶段:微波源(I)间断开启，使食品在指定温度下保持一段时间以强化杀菌效果; (4)快速冷却阶段:进水管路(14)向谐振腔腔体(11)中通入冷却水，将食品迅速从保持温度降至室温，以达到快速冷却的要求。
【专利摘要】本发明涉及一种水产品的灭菌方法及设备，尤其涉及一种湿式水产品隧道微波高温灭菌方法及加工试验设备。包括微波发生装置、微波谐振腔和水循环系统三个单元，将包装食品浸于加压的热水中，利用微波的穿透性与高温水浴的热传导作用同时对食品进行杀菌处理，为进一步提高杀菌的均匀性，包装食品被置于传动装置上运动。设备具有优异的杀菌效果和加热均匀性，能够克服现有技术的上述缺点，由此可开发出具有市场实用价值的湿式微波杀菌设备，用于食品的连续生产。
【IPC分类】A23L3/01, A23L3/02
【公开号】CN105146675
【申请号】CN201510485419
【发明人】薛勇, 赵园园, 薛长湖, 王玉明, 李兆杰, 徐杰, 唐庆娟, 王静凤
【申请人】中国海洋大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月10日