一种用于果蔬保鲜的处理系统的制作方法

文档序号:18567559发布日期:2019-08-31 00:55阅读:204来源:国知局
一种用于果蔬保鲜的处理系统的制作方法

本实用新型涉及物品果蔬保鲜储藏技术领域,尤其涉及一种用于果蔬保鲜的处理系统。



背景技术:

目前,果蔬保鲜方法主要包括化学法和物理法两种。化学方法主要指保鲜剂保鲜,目前常用的化学保鲜剂有:涂膜剂、乙烯处理剂(吸收剂)、杀菌防腐保鲜剂等。物理方法主要有:低温储藏、气调储藏、减压储藏、电磁辐射储藏等。

等离子体(plasma)是由大量的带电粒子(包含自由电子、带正电的离子和带负电的离子,也可以存在中性粒子)组成的非束缚态宏观体系,是物质存在的第四态。由于自由电子和正离子的数密度近似相等,等离子体对外整体上呈现电中性。目前等离子体技术已经广泛地应用于工业、农业、国防、环境、通信等国民经济发展领域,是当今科技研究的前沿。从微电子工艺刻蚀到太空航天器推进,从薄膜材料沉积到强流电子发射,从电视平板显示到生活垃圾处理,从生物菌种诱变到人体伤口愈合,从材料表面改性到医疗杀菌消毒等,充分体现了低温等离子体独特而不可替代的特性。与传统方法相比,低温等离子体技术应用在众多领域都具有十分显著的优点:在对材料表面进行改性处理方面,具有成本低、无废弃物、无污染等优点;在杀菌消毒方面具有安全性高、无药物残留、灭菌时间短、无环境污染等优点;在对各类污染物(废气、废水)处理方面具有能耗低、效率高、处理流程短、适用范围广等优点。特别的,等离子体在灭菌方面具有显著优点。其作为一种广谱灭菌技术,可以杀灭多种类型的微生物,且杀菌效果十分显著。顾春英等用等离子体-臭氧对水中微生物进行杀菌,作用15min后,发现金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭率达到99.9%。石兴民等利用介质阻挡放电和介质阻挡电晕放电,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行杀灭,结果显示90s内两者杀灭对数值达到了5,效果显著。

鉴于等离子体放电杀菌效果好且无毒无害无残留,有学者将其应用在果蔬的处理中。现阶段利用等离子体进行果蔬主要是对储藏环境进行气调从而实现保鲜功能,如马挺军在《一种低温等离子体用于果蔬保鲜的方法》中利用等离子体对储藏室中环境进行调节,其装置放电产物不可控,无法实现对果蔬表面进行快速直接有效的处理;张平等在《等离子体减压贮藏保鲜方法》中将等离子体结合到减压贮藏中去,但其也是对于仓储环境的调节,其等离子体浓度较低,且等离子体放电产物亦不可控,无法实现对果蔬表面进行快速直接有效的处理。

针对于现有技术存在的这些问题,本实用新型的主要发明人在此前申请了一件我国实用新型专利申请《基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法》(专利申请号:201710056064.7),其提供了利用空气通过等离子体发生装置激发产生活性气体进行农产品保鲜的技术,相比于上述的现有等离子体保鲜技术而言达到了产物可控、农产品保鲜时间延长的积极效果。但在后期的长期应用中发现,该保鲜储藏技术对于一些种类的果蔬(例如柑桔等果类)的保鲜效果并不如其它种类果蔬理想,依然存在果蔬种类广泛适用性不足的缺陷,影响了该技术的推广使用。

因此,研究出导致上述适用性缺陷的原因,并找到相应的应对措施,从而更加有效的对不同的果蔬种类加以杀菌保鲜处理,提升技术适用范围,成为了进一步有待解决的新问题。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述不足,本实用新型的目的在于提供一种用于果蔬保鲜的处理系统,用以提升对不同果蔬种类的杀菌保鲜处理适用范围,弥补现有果蔬保鲜技术所存在的果蔬种类广泛适用性不足的缺陷,以减少保鲜技术的推广使用限制。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种用于果蔬保鲜的处理系统,包括气体供应装置、等离子体发生装置、控制装置以及容置处理箱;所述容置处理箱内用于放置储藏待保鲜处理的果蔬产品;所述气体供应装置的气体供应出口与等离子体发生装置的进气口相连通,用于向等离子体发生装置供应干燥的原料气体,所述原料气体中包含氮气和氧气;所述等离子体发生装置的出气口与容置处理箱相连通,用于激发干燥的原料气体中的氮气和氧气成分产生保鲜活性气体,输送至容置处理箱内;所述控制装置分别与气体供应装置和等离子体发生装置进行电信号连接,用于控制气体供应装置和等离子体发生装置的启动和关闭,且用于控制气体供应装置或/和等离子体发生装置的工作参数。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为优选方案,所述气体供应装置包括制氧机、制氮机和供气比例调节单元;所述制氧机、制氮机分别用于制备氧气和氮气;所述供气比例调节单元用于控制调节气体供应装置对外输出氧气与氮气的体积比。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为进一步优选方案,所述气体供应装置还包括干燥装置,用于对气体供应装置对外输出的原料气体进行干燥处理。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为优选方案,所述控制装置的氮氧比例控制信号输出端与供气比例调节单元的控制输入端进行电信号连接,用于向供气比例调节单元输出氮氧比例控制信号,以使得供气比例调节单元控制调节其对外供应氧气与氮气的体积比位于设定的氮氧比例阈值范围内。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为优选方案,气体供应装置包括空气送气装置,以及与空气送气装置的送风口相连通的气体干燥装置,所述气体干燥装置的气体出口端作为气体供应装置的气体供应出口。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为优选方案,所述控制装置的调压信号输出端与等离子体发生装置的电压控制端进行电信号连接,用以通过调节离子发生装置的工作电压而控制等离子体发生装置的等离子体发生功率。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为优选方案,所述容置处理箱包括用于放置储藏果蔬产品的容置腔,以及与所述容置腔相连通的进气通道和出气通道,在所述容置腔内设置有风扇,在所述进气通道和出气通道上还分别设有电控进气阀和电控出气阀。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为进一步优选方案,所述控制装置的阀门控制信号端分别与容置处理箱的电控进气阀、电控出气阀和风扇进行电信号连接,用于控制所述电控进气阀、电控出气阀和风扇的开/闭,以控制等离子体发生装置向容置处理箱内通入保鲜活性气体的进气量以及容置处理箱的尾气排放量,并通过风扇运转使容置处理箱内的气体流动混合均匀,使得容置处理箱内的保鲜活性气体浓度在预设的浓度阈值范围内。

上述的用于果蔬保鲜的处理系统中,作为进一步优选方案,所述用于果蔬保鲜的处理系统还包括尾气处理装置,所述容置处理箱的出气通道与所述尾气处理装置相连通,使得从容置处理箱排出的尾气通过尾气处理装置处理后加以对外排放,以达到气体排放安全标准。

相比于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:

1、本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统,通过气体供应装置提供干燥的氮氧混合气体气源,即控制氮氧混合气体的湿度在较低的范围,以使得氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生的保鲜活性气体中的H2O2浓度低于果蔬的氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值,减少甚至避免因H2O2浓度过高导致果蔬植物组织褐变的问题,使得处理后果蔬的储藏保鲜时间得以延长,提升了对不同果蔬种类的保鲜适用范围,有利于减少保鲜技术的推广使用限制。

2、本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统,能够对用于果蔬杀菌保鲜处理的保鲜活性气体浓度、成分加以调节控制以满足不同果蔬种类的保鲜需求。

3、本实用新型的用于果蔬保鲜的处理系统,还可以通过优化设计,进一步降低系统构建的硬件成本、后期维护成本和运行能耗,更好的确保杀菌保鲜处理效果。

4、本实用新型的用于果蔬保鲜的处理系统具有很好的市场推广应用前景。

附图说明

图1为本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统一种实施方案的系统构架结构示意图。

图2为本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统另一种实施方案的系统构架结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统进行进一步的说明。

针对实用新型专利申请《基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法》(专利申请号:201710056064.7)中提供的农产品保鲜方案针对一些种类的果蔬(例如柑橘等果类)的保鲜效果不佳的问题,本实用新型的发明人展开了技术分析和研究,在较长的一段时间内,都没有发现引起其适用性缺陷的原因;后来通过在分析试验中,以柑桔作为保鲜对象,分析保鲜失败的柑桔果内成分发现了技术症结。

由于果蔬的植物组织褐变与细胞内的还原水平和保护酶系统有关,在通常情况下,组织中有较高的还原势,正常的氧化还原代谢平衡使己经氧化的醌类物质通过还原氧化或转化而不聚和。保护酶系统包括两类物质,其中之一是氧化酶系统:各种氧化酶作用于不同的底物,其共同特征是氧化底物的同时,还将氧还原成过氧化氢:RH2 + O2→R + H2O2。当该反应体系中过氧化氢含量不断升高(即,反应产物浓度升高)到一定程度,就会导致上述反应受到不同程度的抑制,在这种逆境下,超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等氧化酶作用失调,导致过氧化氢积累,形成恶性循环,从而引起植物组织褐变的发生。不同的果蔬种类,使得其氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值也不相同。

因此,导致柑桔保鲜效果不佳的原因在于:在空气通过等离子体发生装置激发产生的活性气体成分中,未针对原本被认为属于有效杀菌成分的气态双氧水(过氧化氢H2O2,由空气中的水蒸气与氧气被等离子体发生装置激发而产生)的浓度加以控制,超过了柑桔氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值,导致柑桔氧化酶作用失调,过氧化氢积累,并恶性循环,从而引起柑桔植物组织褐变,未能达到预期的保鲜储藏时间。

基于上述研究发现,本实用新型的技术发明人找到的应对措施,提供了一种新的用于果蔬保鲜的处理技术思路,即,使用干燥的氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体,并将所述保鲜活性气体作用于果蔬上,用以对果实进行杀菌保鲜处理。这里所述的干燥的氮氧混合气体,是指氮氧混合气体的湿度小于一个预设的湿度阈值,该湿度阈值是确保“氮氧混合气体被等离子体激发产生保鲜活性气体中的H2O2浓度要低于果蔬氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值”的氮氧混合气体湿度限值。也就是说,本实用新型的用于果蔬保鲜的处理系统,通过使用干燥的氮氧混合气体,即控制氮氧混合气体的湿度在较低的范围,以使得氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生的保鲜活性气体中的H2O2大量减少、浓度降低,只要H2O2浓度低于果蔬的氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值,便能够减少甚至避免因H2O2浓度过高导致果蔬植物组织褐变的问题,同时,由氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生的O3(臭氧)、NxOy(氮氧化物)等有效活性成分依然能够有效的提供杀菌保鲜的作用,从而使得果蔬经过本实用新型方法处理后的储藏保鲜时间得以延长。由此,采用本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统能够有效的适用于更多果蔬种类的长时间储藏保鲜,即提升了对不同果蔬种类的杀菌保鲜处理适用范围,弥补了实用新型专利申请《基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法》(专利申请号:201710056064.7)中所提供保鲜方案的适用性不足缺陷,因此有利于减少保鲜技术的推广使用限制。

需要说明的是,对于不同的果蔬种类,其氧化酶系统平衡特性被破坏的H2O2浓度阈值有所不同,因此,采用本实用新型方法对不同果蔬种类进行杀菌保鲜处理所需的氮氧混合气体对应的湿度阈值也不同;不过,针对每种果蔬种类,其氧化酶系统平衡特性被破坏的H2O2浓度阈值是能够通过实验而验证确定的,同时,不同湿度条件下的氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体中的H2O2浓度也能够通过实验而确定,由此便能够通过实验经验确定对不同果蔬种类进行杀菌保鲜处理所需的氮氧混合气体对应的湿度阈值。此外,本实用新型所述的干燥的氮氧混合气体,是指包含氮气和氧气、且湿度小于预设的湿度阈值的混合气体。而因为不同果蔬种类其病害真菌的类型不尽相同,杀灭真菌所需的有效成分也就相应存在差异,因此为了提高杀菌处理效率,在使用干燥氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体时,对于不同的果蔬种类,可以分别针对性的采用特定氮氧混合比例的干燥氮氧混合气体,以使得产生的保鲜活性气体的有效活性成分中O3以及NxOy等产物组分的比例更适合于相应果蔬种类的杀菌处理,更有利于后期的果蔬保鲜储藏。具体实施中,针对不同果蔬种类所需要使用的干燥氮氧混合气体的氮氧混合比例,也可以通过实验经验确定;不同氮氧混合比例的干燥氮氧混合气体,可以通过分别制备干燥氮气、氧气后按比例混合而得到,并且在特定情况下,如果所需干燥氮氧混合气体的氮氧混合体积比N2:O2为78:22至77:23之间,除了可以采用干燥的氮气和氧气混合得到干燥氮氧混合气体之外,还可以采用干燥的空气作为干燥氮氧混合气体使用,相比于直接采用氮气、氧气混合气体而言,使用空气的气体成本更低,更具有工业实施价值。

上述的技术思路,需要借助一套用于果蔬保鲜的处理系统来是实施,因此本实用新型提供了一种用于果蔬保鲜的处理系统方案。如图1所示,本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统包括气体供应装置1、等离子体发生装置2、控制装置3以及容置处理箱4。其中,容置处理箱4内用于放置储藏待保鲜处理的果蔬产品。气体供应装置1的气体供应出口与等离子体发生装置2的进气口相连通,用于向等离子体发生装置供应干燥的原料气体,所述原料气体中包含氮气和氧气。等离子体发生装置2的出气口与容置处理箱4相连通,用于激发干燥的原料气体中的氮气和氧气成分产生保鲜活性气体,输送至容置处理箱内,用以对容置处理箱内的果蔬进行杀菌保鲜处理。控制装置3分别与气体供应装置1和等离子体发生装置2进行电信号连接,用于控制气体供应装置1和等离子体发生装置2的启动和关闭,且用于控制气体供应装置1或/和等离子体发生装置2的工作参数,以使得气体供应装置1和等离子体发生装置2能够配合工作产生与待保鲜处理的果蔬的种类相对应的保鲜活性气体,这里的“对应”是指需要产生能够满足容置处理箱内的果蔬的种类的保鲜要求的保鲜活性气体。

由此,使用本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统对果蔬储藏前进行杀菌保鲜处理的具体方法可以设计包括以下步骤:

1)将待处理果蔬放入容置处理箱内;

2)控制启动气体供应装置和等离子体发生装置,使得气体供应装置向等离子体发生装置输入干燥的氮氧混合气体,并通过控制装置来控制气体供应装置或/和等离子体发生装置的工作参数;

3)通过等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体,通入容置处理箱内作用于果蔬上,用以对果实进行杀菌保鲜处理。

该处理方法可以用于进行果蔬储藏前的处理,也可以在果蔬储藏过程中用于对果蔬进行处理,目的是借助等离子体发生装置激发产生的保鲜活性气体处理杀灭果蔬产品表面的真菌等有害菌,从而降低真菌等有害菌的病害,减少果蔬产品腐烂;由此杀菌处理后的果蔬,可以继续放置在容置处理箱内保鲜储藏,也可以移至其它储藏空间(例如贮藏库、保鲜仪器的保鲜气氛环境储藏室等)进行保鲜储藏,都能够获得较长的保鲜储藏时间。

在具体的技术实现上,控制装置可以采用上位机、个人电脑、笔记本电脑、具备处理能力的移动终端设备等电子装置来得以实现。等离子体发生装置可以借助目前的等离子体技术加以开发而获得。

气体供应装置1可以设计采用制氧机11、制氮机12结合供气比例调节单元13而构成;制氧机11、制氮机12分别用于制备氧气和氮气;供气比例调节单元13用于控制调节气体供应装置对外输出氧气与氮气的体积比。在这里,调节氧气与氮气体积比的目的在于针对不同的果蔬种类提供针对性的保险活性气体,以更有效的进行果蔬表面的杀菌处理,提高处理效率和后续的保鲜效果。在该设计的气体供应装置中,对外供应氧气与氮气的体积比,是需要通过控制装置加以调节控制的工作参数来实现的;为此,可以设计控制装置3的氮氧比例控制信号输出端与供气比例调节单元13的控制输入端进行电信号连接,用于向供气比例调节单元输出氮氧比例控制信号,以使得供气比例调节单元控制调节其对外供应氧气与氮气的体积比位于设定的氮氧比例阈值范围内,所设定的氮氧比例阈值范围,则需要根据待保鲜处理的果蔬种类而定。而供气比例调节单元的实现形式又可以有多种设计方式;例如,供气比例调节单元13可以是一个具有两个流量可控进气口的气体混合箱,从而将制氧机制备的氧气、制氮机制备的氮气分别通过两个流量可控进气口通入至气体混合箱内混合为氮氧混合气体,再输出给等离子体发生装置,通过两个流量可控进气口就可以调节控制调节气体供应装置对外输出氧气与氮气的体积比;又例如,供气比例调节单元13也可以设计为就是两个分别安装在制氧机11输出口、制氮机12输出口上的流量阀(如图2所示方式),用以分别独立控制氧气、氮气供应流量,制氧机输出口、制氮机输出口则分别连通到等离子体发生装置,从而通过分别调节两个流量阀的流量大小,来调节控制调节气体供应装置向等离子体发生装置供应氧气与氮气的体积比。

在气体供应装置的技术实现中,制氧机、制氮机是成熟的工业设备,并且目前工业用的制氮机和制氧机,输出的气体成分已较为干燥,因此在制氮机和制氧机输出气体的干燥程度(即气体湿度)满足使用条件的情况下,通常不需要对其制备的气体进行额外干燥处理。当然,如果在制氮机和制氧机输出气体的干燥程度还不能满足使用条件的情况下,如图1所示,则还可以在气体供应装置1中增加设置干燥装置14用于对气体供应装置对外供应的原料气体进行干燥处理,以进一步降低原料气体湿度,以更好的确保能够满足本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统的对于原料气体干燥程度的需求。

而作为一种特殊应用情况,如果当待保鲜处理的果蔬种类所需的保鲜活性气体恰好可以通过氮氧体积比N2:O2为78:22至77:23的氮氧混合气体激发产生时,从节省系统构建成本的角度考虑,氮氧体积比N2:O2为78:22至77:23的氮氧混合气体则可以采用空气代替,因此如图2所示,系统中的气体供应装置1就可以设计采用空气送气装置15代替制氧机和制氮机,并且在空气送气装置15的送风口增设相连通的气体干燥装置14用以进行空气干燥处理,而气体干燥装置14的气体出口端则作为气体供应装置1的气体供应出口,与等离子体发生装置2的进气口相连通,向等离子体发生装置2供应经过干燥处理的空气作为原料气体使用。同时,使用空气作为原料气体使用的气体成本也更低,更具有工业实施价值。

对于本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统而言,其向容置处理箱内供应的保鲜活性气体的有效活性成分,除了与气体供应装置向等离子体发生装置供应氧气与氮气的体积比有关,还与等离子体发生装置的等离子体发生功率有关,且等离子体发生功率也关系到等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体的浓度,在对果蔬的杀菌处理中,保鲜活性气体必须要达到一定的浓度范围才能有效保鲜。因此,等离子体发生装置的等离子体发生功率,也属于需要通过控制装置加以调节控制的工作参数。为了实现对等离子体发生装置的等离子体发生功率调节控制,在系统中可以设计控制装置的调压信号输出端与等离子体发生装置的电压控制端进行电信号连接,用以通过调节等离子体发生装置的工作电压而控制等离子体发生装置的等离子体发生功率。借助等离子体发生装置的功率可调特性,便可以根据不同果蔬种类所需的保鲜活性气体的浓度及有效活性成分需求,联合调解氧气与氮气的体积比以及等离子体发生装置的功率,从而达到最佳的杀菌处理效果。

此外,由于对果蔬的杀菌处理需要保鲜活性气体达到一定的浓度范围,浓度过高、过低都不利于果蔬的有效保鲜,而配合控制等离子体发生装置以较高的等离子体发生功率工作的情况下,则等离子体发生装置供应给容置处理箱的保鲜活性气体有可能高于果蔬的保鲜需求。针对于这一情况,发明专利申请《基于等离子体发生技术的保鲜系统及其保鲜方法》(专利申请号:201710056064.7)中采用的应对方式是对等离子体发生装置向容置处理箱输出的保鲜活性气体加以额外稀释处理,但这并非是理想的解决方案,因为额外进行稀释处理,不仅需要增加气体稀释处理设备以及维持其工作的额外能耗,会导致系统构建成本、维护成本和运行能耗的增加,同时额外稀释处理还可能增加引入不明确的杂质气体污染源的风险,影响果蔬杀菌处理效果。

针对于这一问题,在本实用新型中,给出了另一种更佳的解决方案。在该解决方案中,如图1和图2所示,用于果蔬保鲜的处理系统中的容置处理箱4需要设计包括用于放置储藏果蔬产品的容置腔41,以及与所述容置腔相连通的进气通道和出气通道,在所述进气通道和出气通道上还分别设有电控进气阀42和电控出气阀43,此外,还在容置腔内设置有风扇44;相应的,需要配合设计控制装置3的阀门控制信号端与容置处理箱的电控进气阀42、电控出气阀43和风扇44进行电信号连接,用于控制所述电控进气阀42、电控出气阀43和风扇44的开/闭,以控制等离子体发生装置向容置处理箱内通入保鲜活性气体的进气量以及容置处理箱的尾气排放量,并通过风扇运转使容置处理箱内的气体流动混合均匀,使得容置处理箱内的保鲜活性气体浓度在预设的浓度阈值范围内。在实际的应用场景中,为了确保容置处理箱能够对足量的果蔬的进行杀菌保鲜处理,其容置腔的容积一般较大,往往能达到立方米量级,因此处理仓内本身就有大量空气,可以借其稀释通入的保鲜活性气体以达到所需的浓度范围。借助此思路,本实用新型解决方案中的容置处理箱与控制装置的结构配合设计,便使得控制装置能够控制容置处理箱上的电控进气阀和电控出气阀的开/闭,以控制等离子体发生装置向容置处理箱内通入保鲜活性气体的进气量以及容置处理箱的尾气排放量,调节容置处理箱内的保鲜活性气体浓度达到预设的浓度阈值范围,同时,为了使得通入至容置处理箱内的保鲜活性气体达到快速流动均匀的目的,在容置处理箱的容置腔内还设置有风扇,用以通过风扇运转使容置处理箱内的气体流动混合均匀,增强容置腔内部气流的自循环,可以使得保鲜活性气体的分布更均匀且增强流动性,进一步提升保鲜活性气体对容置处理箱内果蔬的杀菌保鲜处理效果。这样就省去了布置气体稀释装置产生的硬件成本、后期维护成本,也减少了因维持气体稀释装置工作所需的部分能耗成本,同时还避免了因稀释过程引入杂质气体的风险,因此是更佳的解决方案。

本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统中采用上述容置处理箱与控制装置的结构配合设计,本则其系统的控制工作流程可以设计为如下方式:

a)控制装置控制打开容置处理箱内的风扇;

b)控制装置控制打开容置处理箱的电控进气阀和电控出气阀,启动气体供应装置和等离子体发生装置,并通过控制装置来控制气体供应装置或/和等离子体发生装置的工作参数,使得等离子体发生装置激发产生保鲜活性气体通入容置处理箱内,由风扇运行使容置处理箱内的气体流动混合均匀;

c)等待第i次气体供应时间Ti,然后执行该步骤d);

d)控制装置控制关闭气体供应装置和等离子体发生装置,并控制关闭容置处理箱的电控进气阀和电控出气阀;

e)等待第i次处理时间ΔTi,然后返回执行该步骤b);

f)循环执行步骤b)~e)N次,即i的取值从1依次取值到NN为预设的循环处理总次数,完成处理后,控制装置控制关闭容置处理箱内的风扇。

在该处理流程中,针对于不同种类的果蔬,其预设的循环处理总次数N是不尽相同的;同时,针对同一种类的果蔬,循环次数i的取值不同(从第1次到第N次),第i次气体供应时间Ti以及第i次处理时间ΔTi的大小也是不尽相同的。针对不同果蔬种类的循环处理总次数N以及针对每种果蔬种类任意第第i次的气体供应时间Ti和处理时间ΔTi,都可以通过实验经验加以统计验证,得到相应的经验取值,然后通过控制装置进行设定,由控制装置按照相应的经验取值对处理过程进行控制。

可以看到,通过上述流程,在处理系统启动工作后,采用了气体供应装置、等离子体发生装置、容置处理箱间歇开启工作的循环处理方式,实现对容置处理箱的间断供气,且容置处理箱内风扇一直处于运行状态,这样处理是因为:通过气体供应装置、等离子体发生装置产生的保鲜活性气体具有较高的浓度,对于果蔬处理而言,果蔬产品如果长时间的处在过高浓度的保鲜活性气体氛围中也不利于其长期保鲜,反而会造成果蔬损伤,且额外增加了系统运行的能耗和气体消耗;因此,通过气体供应装置、等离子体发生装置、容置处理箱间歇开启工作的循环处理方式,每次循环处理产生一部分保鲜活性气体通入至容置处理箱中对果蔬进行处理,且通过容置处理箱内的风扇运行带动气流循环,使得从容置处理箱进气口进入容置腔中的保鲜活性气体能够迅速被气流稀释分散到整个容置腔,避免容置腔内的进气口附近位置处保鲜活性气体过高而损伤果蔬的问题,同时通过间断供气的循环处理的方式,使得容置处理箱间的保鲜活性气体浓度始终保持在对于果蔬保鲜有效的浓度范围。但对于不同的果蔬种类,其在保鲜储藏前需要进行处理的时间长度是存在差异的,因此针对于不同种类的果蔬,其预设的循环处理总次数N是不尽相同的;同时,不同的果蔬种类,其对应的保鲜活性气体的成分、含量情况存在差异,在处理过程中对于保鲜活性气体的消耗情况也存在差异,即便是同一种果蔬在不同的处理阶段,其对于保鲜活性气体的消耗情况也是存在差异的,因此针对不同果蔬种类或同一种类的果蔬,循环次数i的取值不同(从第1次到第N次),第i次气体供应时间Ti以及第i次处理时间ΔTi的大小也是不尽相同的。此外,采用间断供气的方式,使得气体供应装置、等离子体发生装置、容置处理箱间歇开启工作,也有利于节省处理系统的电能消耗和气体资源消耗,更有助于节省系统运行成本。

另外,考虑到容置处理箱对外排放尾气中可能含有臭氧、氮氧化物等成分造成空气污染,还可以在用于果蔬保鲜的处理系统中增设尾气处理装置,所述容置处理箱还设有气体出口并与所述尾气处理装置相连通,使得容置处理箱内的气体通过尾气处理装置处理后加以对外排放,以达到气体排放安全标准。具体技术实现而言,尾气处理装置可以设计通过水吸收、催化剂分解、热解、过滤颗粒等方式,吸附或分解尾气中残留的保鲜活性物质,从而使尾气达到排放标准。具体的尾气处理方案,可根据尾气中气体成分的具体情况加以设计。

在本实用新型的用于果蔬保鲜的处理系统具体应用实施过程中,根据需要杀菌保鲜处理果蔬的种类量、数量,可以布置一台或多台容置处理箱,同时也可以使用一台或多台等离子体发生装置,以满足果蔬杀菌保鲜处理时对保鲜活性气体用量、成分区别等因素的需要,控制装置则分别对各等离子体发生装置以及容置处理箱的工作加以控制即可。

综上所述,本实用新型的用于果蔬保鲜的处理系统,包括气体供应装置、等离子体发生装置、控制装置以及容置处理箱,通过气体供应装置提供干燥的氮氧混合气体气源,即控制氮氧混合气体的湿度在较低的范围,以使得氮氧混合气体通过等离子体发生装置激发产生的保鲜活性气体中的H2O2浓度低于果蔬的氧化酶系统平衡特性被破坏的过氧化氢浓度阈值,将保鲜活性气体通入容置处理箱内对其中放置的果蔬产品进行保险处理,能够减少甚至避免因H2O2浓度过高导致果蔬植物组织褐变的问题,使得处理后果蔬的储藏保鲜时间得以延长,提升了对不同果蔬种类的保鲜适用范围,有利于减少保鲜技术的推广使用限制;并且,本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统,不仅能够对用于果蔬杀菌保鲜处理的保鲜活性气体浓度、成分加以调节控制以满足不同果蔬种类的保鲜需求,并通过对用于果蔬保鲜的处理系统的优化设计,还能够进一步降低系统构建的硬件成本、后期维护成本和运行能耗,更好的确保杀菌保鲜处理效果。由此可见,本实用新型用于果蔬保鲜的处理系统具有很好的市场推广应用前景。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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