一种采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法及系统

本发明涉及冷链食品消毒和农产品杀菌保鲜技术领域，具体涉及一种采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法及系统。

背景技术：

新型冠状病毒(sara-cov-2)流行给人类造成了巨大的损失，为预防新型冠状病毒通过冷链食品及外包装传播，国家制订了进口冷链食品及外包装预防性消毒规定。

现有技术主要用含氯消毒液或其它消毒液雾化喷洒到物体表面进行消毒处理，由于冷链食品及外包装表面在0℃以下，喷洒到其表面的消毒液容易结冰，使消毒效果降低，此外，针对没有外包装的冷链食品表面，许多消毒液是不能直接喷洒应用，有些消毒液容易对周围环境造成影响，消毒效果有待提高，消毒处理时间比较长。

此外，还有利用电离辐射进行消毒的方法，申请公布号为cn112314837a的发明专利，公开了一种电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统，该方法采用电离辐射，在不小于最低有效剂量2kgy且不高于冷链食品最高耐受剂量7kgy的范围内，在常压下对冷链食品进行低温或常温消毒，灭活冷链食品包装内外表面、食品表面和/或食品间隙可能存留的新型冠状病毒；所述的电离辐射包含电子加速器产生的能量不高于10mev的电子束、钴-60或铯-137放射性核素产生的伽马射线、以及电子加速器产生的能量不高于5mev的x射线中的一种或多种。

上述对冷链食品杀菌消毒的方法单一，有些方法污染环境，有些方法无法将病毒、细菌全方位杀死，会有部分残余细菌。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法及系统，用以解决现有对冷链食品消毒的方法单一，易污染环境，无法将病毒、细菌全方位杀死的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，包括以下步骤：

1)电离空气消毒：电离空气产生高能高温活性粒子，之后将高能高温活性粒子喷射至冷链食品和/或冷链食品外包装，进行电离空气消毒，并使需要消毒物体表面受热；

2)消毒液消毒：电离空气产生高能高温活性粒子，将高能活性粒子喷射入水或水溶液中形成消毒液，将消毒液雾化喷洒至冷链食品和/或冷链食品外包装上，进行消毒液消毒。

进一步地，步骤1)中电离空气产生的高能高温活性粒子出口与所要消毒的冷链食品和/或冷链食品外包装的表面距离5～200mm。

进一步地，步骤1)和步骤2)中电离空气时采用的电源功率为200～3000w，电源产生的电压为2～10kv，电源产生的频率为25～60khz。

进一步地，步骤1)中电离空气的电极设置有1-16个。

进一步地，步骤1)和步骤2)中电离空气产生的高能活性粒子包括超氧阴离子(o2^-)、过氧化氢(h2o2)、一氧化氮(no)、亚硝酸(hno2)、羟基(oh)、臭氧(o3)、二氧化氮(no2)、亚硝酰阳离子(no⁺)、单线态氧(¹o2)、硝酸根(no3^-)、有机过氧化物(rooh)以及过氧亚硝基(onoo^-)中的一种或几种。

进一步地，电离空气出口处气体温度为50～800℃。

进一步地，所述消毒液消毒时将消毒液雾化喷洒至封闭的消毒室，冷链食品进出消毒室以实现消毒。

上述采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统，包括用于传输冷链食品的传输装置，用于向传输装置所传输的冷链食品喷射高能高温活性粒子的第一消毒装置、用于向传输装置所传输的冷链食品喷洒消毒液的第二消毒装置，传输装置上设置有消毒室，第二消毒装置的消毒液雾化喷洒至消毒室。

进一步地，第一消毒装置包括若干个用于电离空气产生高能高温活性粒子的第一电离空气电极、为第一电离空气电极供电的第一电源以及向第一电离空气电极供压缩空气的第一空气压缩机，第一电离空气电极出口与所消毒的冷链食品表面的距离为5～200mm，第一电离空气电极延伸至消毒室内。

进一步地，第二消毒装置包括电离空气组件、用于承装消毒液的储液罐，用于将储液罐中的消毒液雾化喷洒的雾化装置，电离空气组件包括用于电离空气产生高能高温活性粒子的第二电离空气电极、为第二电离空气电极供电的第二电源以及向第二电离空气电极供压缩空气的第二空气压缩机，电离空气组件电离空气产生的高能高温活性粒子喷向储液罐溶进储液罐后形成所述消毒液。

本发明方法具有如下优点：

采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，电离空气产生的高能高温活性粒子，喷射到冷链食品或其外包装，高能高温活性粒子对冷链食品表面快速氧化、撞击、刻蚀、加热，高能高温活性粒子作用于冷链食品或其外包装表面的各种病原体，如新型冠状病毒等病原体，高能高温活性粒子具有极强的氧化性，能迅速氧化修饰新型冠状病毒(sara-cov-2)等病原体蛋白质外壳，改变病原体形态，破坏病原体基因结构，降解病原体蛋白，从而导致病原体失活。此外，高频交变电场作用，紫外线照射作用，具有协同增强消毒作用效果。把电离空气产生的高能高温活性粒子喷射入水或水溶液中，这些高能高温活性粒子有些溶于水，有些与水分子反应，形成具有较高氧化还原电位，具有强氧化性的酸溶液。把这种具有强氧化性的酸溶液雾化喷洒到冷链食品外表面，对冷链食品表面再继续进行消毒，进一步提高消毒效果。

附图说明

图1为采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统示意图；

图2为采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统结构示意图。

图中，1、传送带；2、第一消毒装置；21、第一电离空气电极；22、第一电源；23、第一空气压缩机；3、第二消毒装置；31、电离空气组件；311、第二电离空气电极；312、第二电源；313、第二空气压缩机；32、储液罐；33、雾化喷射器；331、管道；4、消毒室。

具体实施方式

下面将结合具体实施方案对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但是本领域技术人员应当理解，下文所述的实施方案仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。

实施例1

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，包括以下步骤：

1)电离空气消毒：冷链食品在传送带上持续运输，冷链食品包括未包装的冷链食品和带有包装的冷链食品。使用电源电离空气产生高能高温活性粒子，电离空气时采用的电源功率为200w，电源产生的电压为2kv，电源的频率为25khz。电离空气时输送空气的压力为200kpa。电离空气产生的高能活性粒子包括超氧阴离子(o2^-)、过氧化氢(h2o2)、一氧化氮(no)、亚硝酸(hno2)、羟基(oh)、臭氧(o3)、二氧化氮(no2)、亚硝酰阳离子(no⁺)、单线态氧(¹o2)、硝酸根(no3^-)、有机过氧化物(rooh)以及过氧亚硝基(onoo^-)中的一种或几种。之后将高能高温活性粒子喷射至冷链食品和/或冷链食品外包装，进行电离空气消毒。电离空气产生的高能高温活性粒子出口与所要消毒的冷链食品和/或冷链食品外包装的表面距离5mm。电离空气出口处的气体温度为50℃。

2)消毒液消毒：采用与步骤1)相同的电离空气的方式产生高能高温活性粒子，将高能活性粒子喷射入水或水溶液中形成消毒液，将消毒液雾化喷洒至步骤1)中的经电离空气消毒后的冷链食品和/或冷链食品外包装上，进行消毒液消毒。消毒液消毒时将消毒液雾化喷洒至封闭的消毒室，冷链食品进出消毒室以实现消毒。

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统，包括用于传输冷链食品的传送带1，用于向传送带1所传输的冷链食品喷射高能高温活性粒子的第一消毒装置2、用于向传输装置所传输的冷链食品喷洒消毒液的第二消毒装置3。

第一消毒装置2包括1个用于电离空气产生高能高温活性粒子的第一电离空气电极21、为第一电离空气电极供电的第一电源22以及向第一电离空气电极供压缩空气的第一空气压缩机23。第一电源与第一电离空气电极电连接。第一空气压缩机的空气管路向第一电离空气电极输送压缩空气。第一电离空气电极出口与所消毒的冷链食品表面的距离为5mm。第一电离空气电极为园筒状，电极正极为园柱状，位于园筒中心轴线，电极负极为园筒外壁，电极负极出口高速旋转。第一电源的功率为200w，第一电源产生的电压为2kv，第一电源的频率为25khz。电离空气出口处的气体温度为50℃。电离空气时第一空气压缩机产生的空气的压力为200kpa。

第二消毒装置3包括电离空气组件31、用于承装消毒液的储液罐32，用于将储液罐中的消毒液雾化喷洒的雾化喷射器33。电离空气组件电离空气产生的高能高温活性粒子喷向储液罐溶进储液罐后形成消毒液。

电离空气组件31包括用于电离空气产生高能高温活性粒子的第二电离空气电极311、为第二电离空气电极供电的第二电源312以及向第二电离空气电极供压缩空气的第二空气压缩机313。第二电源与第二电离空气电极电连接。第二空气压缩机的空气管路向第二电离空气电极输送压缩空气。第二电离空气电极气体出口可以深入水或消毒液液面下，或在其液面上的距离为3mm。第二电离空气电极为园筒状，电极正极为园柱状，位于园筒中心轴线，电极负极为园筒外壁，电极负极出口高速旋转。第二电源的功率为200w，第二电源产生的电压为2kv，第二电源的频率为25khz。电离空气出口处的气体温度为50℃。电离空气时第二空气压缩机产生的空气的压力为200kpa。

传送带1上与第二消毒装置对应的位置设置有消毒室4，消毒室4设置有用于传送带上的冷链食品进出的进口和出口，雾化喷射器33的喷头通过管道331延伸至消毒室4内，第一电离空气电极延伸至消毒室内。消毒室将所消毒的冷链食品封闭起来，避免雾化喷射器喷洒的消毒液扩散，提高消毒效果。

实施例2

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，包括以下步骤：

1)电离空气消毒：冷链食品在传送带上持续运输，冷链食品包括未包装的冷链食品和带有包装的冷链食品。使用电源电离空气产生高能高温活性粒子，电离空气时采用的电源功率为3000w，电源产生的电压为10kv，电源的频率为60khz。电离空气产生的高能活性粒子包括超氧阴离子(o2^-)、过氧化氢(h2o2)、一氧化氮(no)、亚硝酸(hno2)、羟基(oh)、臭氧(o3)、二氧化氮(no2)、亚硝酰阳离子(no⁺)、单线态氧(¹o2)、硝酸根(no3^-)有机过氧化物(rooh)以及过氧亚硝基(onoo^-)中的一种或几种。之后将高能高温活性粒子喷射至冷链食品和/或冷链食品外包装，进行电离空气消毒。电离空气产生的高能高温活性粒子出口与所要消毒的冷链食品和/或冷链食品外包装的表面距离200mm。电离空气出口处的气体温度为800℃。

2)消毒液消毒：采用与步骤1)相同的电离空气的方式产生高能高温活性粒子，将高能活性粒子喷射入水或水溶液中形成消毒液，将消毒液雾化喷洒至步骤1)中的经电离空气消毒后的冷链食品和/或冷链食品外包装上，进行消毒液消毒。消毒液消毒时将消毒液雾化喷洒至封闭的消毒室，冷链食品进出消毒室以实现消毒。

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统，包括用于传输冷链食品的传送带，用于向传送带所传输的冷链食品喷射高能高温活性粒子的第一消毒装置、用于向传输装置所传输的冷链食品喷洒消毒液的第二消毒装置。

第一消毒装置包括1个用于电离空气产生高能高温活性粒子的第一电离空气电极，为第一电离空气电极供电的第一电源以及向第一电离空气电极供压缩空气的第一空气压缩机。第一电源与第一电离空气电极电连接。第一空气压缩机的空气管路向第一电离空气电极输送压缩空气。第一电离空气电极与所消毒的冷链食品表面的距离为200mm。第一电离空气电极为园片状，电极正负极均为相同直径园片。第一电源的功率为3000w，第一电源产生的电压为10kv，第一电源的频率为60khz。电离空气出口处的气体温度为800℃。

第二消毒装置包括电离空气组件、用于承装消毒液的储液罐，用于将储液罐中的消毒液雾化喷洒的雾化喷射器。电离空气组件电离空气产生的高能高温活性粒子喷向储液罐溶进储液罐后形成消毒液。

电离空气组件包括用于电离空气产生高能高温活性粒子的第二电离空气电极、为第二电离空气电极供电的第二电源以及向第二电离空气电极供压缩空气的第二空气压缩机。第二电源与第二电离空气电极电连接。第二空气压缩机的空气管路向第二电离空气电极输送空气。第二电离空气电极出口与所作用水或水溶液表面的距离为15mm。第二电离空气电极为园片状，电极正负极均为相同直径园片。第二电源的功率为3000w，第二电源产生的电压为10kv，第二电源的频率为60khz。

传送带上与第二消毒装置对应的位置设置有消毒室，消毒室设置有用于传送带上的冷链食品进出的进口和出口，雾化喷射器的喷头通过管道延伸至消毒室内，第一电离空气电极延伸至消毒室内。消毒室将所消毒的冷链食品封闭起来，避免雾化喷射器喷洒的消毒液扩散，提高消毒效果。

实施例3

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，包括以下步骤：

1)电离空气消毒：冷链食品在传送带上持续运输，冷链食品包括未包装的冷链食品和带有包装的冷链食品。使用电源电离空气产生高能高温活性粒子，电离空气时采用的电源功率为1000w，电源产生的电压为5kv，电源的频率为30khz。电离空气产生的高能活性粒子包括超氧阴离子(o2^-)、过氧化氢(h2o2)、一氧化氮(no)、亚硝酸(hno2)、羟基(oh)、臭氧(o3)、二氧化氮(no2)、亚硝酰阳离子(no⁺)、单线态氧(¹o2)、硝酸根(no3^-)有机过氧化物(rooh)以及过氧亚硝基(onoo^-)中的一种或几种。之后将高能高温活性粒子喷射至冷链食品和/或冷链食品外包装，进行电离空气消毒。电离空气产生的高能高温活性粒子与所要消毒的冷链食品和/或冷链食品外包装的表面距离5mm。电离空气出口处的气体温度为500℃。

2)消毒液消毒：采用与步骤1)相同的电离空气的方式产生高能高温活性粒子，将高能活性粒子喷射入水或水溶液中形成消毒液，将消毒液雾化喷洒至步骤1)中的经电离空气消毒后的冷链食品和/或冷链食品外包装上，进行消毒液消毒。消毒液消毒时将消毒液雾化喷洒至封闭的消毒室，冷链食品进出消毒室以实现消毒。

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统，包括用于传输冷链食品的传送带，用于向传送带所传输的冷链食品喷射高能高温活性粒子的第一消毒装置、用于向传输装置所传输的冷链食品喷洒消毒液的第二消毒装置。

第一消毒装置包括16个用于电离空气产生高能高温活性粒子的第一电离空气电极、为第一电离空气电极供电的第一电源以及向第一电离空气电极供压缩空气的第一空气压缩机。第一电源与第一电离空气电极电连接。第一空气压缩机的空气管路向第一电离空气电极输送空气。第一电离空气电极与所消毒的冷链食品表面的距离为5mm。第一电离空气电极为园筒状，电极正极为园柱状，位于园筒中心轴线，电极负极为园筒外壁。第一电源的功率为1000w，第一电源产生的电压为5kv，第一电源的频率为30khz。电离空气出口处的气体温度为500℃。电离空气时第一空气压缩机产生的空气的压力为500kpa。

第二消毒装置包括电离空气组件、用于承装消毒液的储液罐，用于将储液罐中的消毒液雾化喷洒的雾化喷射器。电离空气组件电离空气产生的高能高温活性粒子喷向储液罐溶进储液罐后形成消毒液。

电离空气组件包括用于电离空气产生高能高温活性粒子的第二电离空气电极、为第二电离空气电极供电的第二电源以及向第二电离空气电极供压缩空气的第二空气压缩机。第二电源与第二电离空气电极电连接。第二空气压缩机的空气管路向第二电离空气电极输送压缩空气。第二电离空气电极气体出口在其液面上的距离为50mm。第二电离空气电极为园片状，电极正负极均为相同直径园片。第二电源的功率为1000w，第二电源产生的电压为5kv，第二电源的频率为30khz。

传送带上与第二消毒装置对应的位置设置有消毒室，消毒室设置有用于传送带上的冷链食品进出的进口和出口，雾化喷射器的喷头通过管道延伸至消毒室内，第一电离空气电极延伸至消毒室内。消毒室将所消毒的冷链食品封闭起来，避免雾化喷射器喷洒的消毒液扩散，提高消毒效果。

实施例4

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的方法，包括以下步骤：

1)电离空气消毒：冷链食品在传送带上持续运输，冷链食品包括未包装的冷链食品和带有包装的冷链食品。使用电源电离空气产生高能高温活性粒子，电离空气时采用的电源功率为900w，电源产生的电压为6kv，电源的频率为30khz。电离空气时输送空气的压力为400kpa。电离空气产生的高能活性粒子包括超氧阴离子(o2^-)、过氧化氢(h2o2)、一氧化氮(no)、亚硝酸(hno2)、羟基(oh)、臭氧(o3)、二氧化氮(no2)、亚硝酰阳离子(no⁺)、单线态氧(¹o2)、硝酸根(no3^-)、有机过氧化物(rooh)以及过氧亚硝基(onoo^-)中的一种或几种。之后将高能高温活性粒子喷射至冷链食品和/或冷链食品外包装，进行电离空气消毒。电离空气产生的高能高温活性粒子出口与所要消毒的冷链食品和/或冷链食品外包装的表面距离5mm。电离空气出口处的气体温度为300℃。

2)消毒液消毒：采用与步骤1)相同的电离空气的方式产生高能高温活性粒子，将高能活性粒子喷射入水或水溶液中形成消毒液，将消毒液雾化喷洒至步骤1)中的经电离空气消毒后的冷链食品和/或冷链食品外包装上，进行消毒液消毒。消毒液消毒时将消毒液雾化喷洒至封闭的消毒室，冷链食品进出消毒室以实现消毒。

本实施例的采用空气高能高温活性粒子对冷链食品消毒的系统，包括用于传输冷链食品的传送带1，用于向传送带1所传输的冷链食品喷射高能高温活性粒子的第一消毒装置2、用于向传输装置所传输的冷链食品喷洒消毒液的第二消毒装置3。

第一消毒装置2包括8个用于电离空气产生高能高温活性粒子的第一电离空气电极21，8个电极均匀分布在传输带的上下左右4个方向，作用到冷链食品的全部表面，提高消毒效果；为第一电离空气电极供电的第一电源22以及向第一电离空气电极供压缩空气的第一空气压缩机23。第一电源与第一电离空气电极电连接。第一空气压缩机的空气管路向第一电离空气电极输送压缩空气。第一电离空气电极出口与所消毒的冷链食品表面的距离为5mm。第一电离空气电极为园筒状，电极正极为园柱状，位于园筒中心轴线，电极负极为园筒外壁，电极负极出口高速旋转。第一电源的功率为900w，第一电源产生的电压为6kv，第一电源的频率为30khz。电离空气出口处的气体温度为300℃。电离空气时第一空气压缩机产生的空气的压力为400kpa。

第二消毒装置3包括电离空气组件31、用于承装消毒液的储液罐32，用于将储液罐中的消毒液雾化喷洒的雾化喷射器33。电离空气组件电离空气产生的高能高温活性粒子喷向储液罐溶进储液罐后形成消毒液。

电离空气组件31包括用于电离空气产生高能高温活性粒子的第二电离空气电极311、为第二电离空气电极供电的第二电源312以及向第二电离空气电极供压缩空气的第二空气压缩机313。第二电源与第二电离空气电极连接。第二空气压缩机的空气管路向第二电离空气电极输送压缩空气。第二电离空气电极气体出口可以深入水或消毒液液面下，或在其液面上的距离为5mm。第二电离空气电极为园筒状，电极正极为园柱状，位于园筒中心轴线，电极负极为园筒外壁，电极负极出口高速旋转。第二电源的功率为900w，第二电源产生的电压为6kv，第二电源的频率为30khz。电离空气出口处的气体温度为300℃。电离空气时第二空气压缩机产生的空气的压力为400kpa。

传送带1上与第二消毒装置对应的位置设置有消毒室4，消毒室4设置有用于传送带上的冷链食品进出的进口和出口，雾化喷射器33的喷头通过管道331延伸至消毒室4内，第一电离空气电极延伸至消毒室内。消毒室将所消毒的冷链食品封闭起来，避免雾化喷射器喷洒的消毒液扩散，提高消毒效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。