一种茶叶的绿色净化脱残系统及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种茶叶的绿色净化脱残系统及其应用，尤其涉及一种可采用手动或自动控制方式，根据设计需要实现具有密闭或非密闭和低温控制功能的一种茶叶类植物的绿色净化脱残系统与应用本发明技术方案开发的装置设备。该系统可广泛应用于茶叶及制品类，山野菜及制品类，干坚果及制品类，菌菇及制品类，蔬菜制品类，植物及种子类，粮食及制品类，水产品制品类，果仁、果肉、果脯及制品类，肉干、肉松、肉脯及制品类和中草药类产品杀菌灭菌、杀灭虫卵、净化脱残、快速脱水等技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，由于人类生活的需求已超出生态环境的承受能力，造成生态环境恶化，导致加工茶叶的茶青原料表面附集了大量的微生物、病毒细菌、霉菌和虫卵；由于汽车尾气等工业气体排放，造成大气污染严重和雾霾天气频发，导致在茶青表面附集的硫化物及重金属和粉尘杂质等有害物质严重超标；由于在茶叶种植生产中使用除草剂和农药化肥，导致在茶叶中含有的重金属、激素、抗生素和食源性药物残留严重超标；由于我国茶叶加工行业设施简陋，无法达到“无尘、无菌”的食品加工车间环境，导致在茶叶产品中粉尘等杂质超标等食品安全隐患问题突出。
[0003]臭氧是世界上已知可利用的最强的氧化剂，常温下可以自行还原为氧气。在实际使用中，臭氧具有突出的杀菌、消毒和降解农药作用，是一种高效和广谱的杀菌剂。由于臭氧几乎对所有的病菌、病毒、霉菌、真菌及原虫、卵囊都有明显的灭活效果，灭菌时间迅速无比，是氯的300-600倍，紫外线的3000倍。
[0004]臭氧具有杀菌、解毒、保鲜、除臭、漂白、养生保健、强力除氯、瞬间净化等功能。其中，杀菌:可迅速消除空气和水中的病毒及细菌(试验表明:当水中的臭氧浓度达到0.05ppm时，经10至20分钟，细菌杀灭率可达到99%以上)；解毒:可分解一氧化碳、农药、重金属、化月巴、有机物、臭味、色素等各种对人体有害的物质;保鲜:可延长食品及农副产品保鲜贮藏时间和降低腐损率;漂白:可用于食品及农副产品、衣物及生活用品、饮用水软化和废水处理；除臭:可快速消除空气和水中的各种异味;养生保健:具有消炎、镇痛、造氧、净化空气、活化细胞、促进新陈代谢等功能(例如:可调节人体的泌尿系统、消化系统、口腔卫生、强化内分泌系统、解毒系统和呼吸系统)；强力除氯:可将水中的杂质如铁、锰、臭味、细菌、病毒等迅速清除，并将水分子变小，使水的味道甘甜，完全消除自来水中的氯或卤代有机污染物；瞬间净化:被世界公认为广谱高效杀菌剂。
[0005]臭氧是以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，实现杀菌作用。臭氧对细菌的灭活反应迅速，与其它杀菌剂不同，臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤，而导致新陈代谢障碍，通过继续渗透穿透膜，破坏膜内脂蛋白、脂多糖和改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。
[0006]臭氧的杀毒灭菌作用，是通过与微生物细胞中的多种成分产生反应，从而产生不可逆转的变化。一般认为，先作用于微生物的细胞膜，使膜构成成分受到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至杀死。
[0007]辽宁东方太阳实业有限公司的研发人员，对茶叶和加工茶叶所用的茶青原料中含有的微生物、病毒细菌和食源性药物残留检测、杀菌灭菌、净化脱残和保鲜贮藏技术进行了超过10年时间的研发试验，通过将茶青类植物置放在注有低温臭氧水溶液的密闭净化脱残舱体容器中浸泡清洗后，通过使茶青类植物快速进入低温休眠状态，达到对茶青类植物快速预冷、杀菌灭菌、净化脱残、抑制茶青中含有的酶的活性作用的试验目的。上述研究表明，实现提供真正意义上的绿色、有机和安全的茶叶产品及加工技术应具备:一、降低茶青类植物在采收、运输和待加工过程中与空气接触或温度升高因素导致的微生物和病毒霉菌繁殖和氧化脱脂风险;二、控制茶青类植物采收后因生理活动而导致脱水;三、抑制在茶青类植物中酶的活性作用和延缓呼吸高峰；四、防止微生物、细菌侵染导致的腐烂变质损耗;五、茶叶加工车间必须具备必备的无尘、无菌的食品生产环境和普及应用茶叶净化脱残工艺技术和设备。
[0008]目前，我国的茶叶加工面临的问题主要体现如下几个方面:其一，茶叶采摘期集中，茶青在采摘后必须马上完成杀青脱水，故必须通过保鲜处理，以解决贮存和待加工的问题;其二，明前的名优茶叶必须通过在数小时内完成加工程序;其三，其中多数的名优茶叶(如安溪铁观音等乌龙茶)茶青的杀青脱水时间推迟I?2个小时，其风味、品质均明显下降，因此，加快茶青采摘后保鲜贮存技术的研发和投入很有必要。另外，由于茶青的成熟和采收期集中，加工与保鲜贮藏能力局限，在茶叶主产区的采收季节，每年有超过五层以上的成熟茶青无法进行采收加工和进入市场销售。另外，在茶青采收、运输、加工和保鲜贮藏过程中，由于微生物、病毒霉菌繁殖造成的腐败变质和氧化脱脂等减重损耗，每年导致30%以上的茶青无法变成茶叶商品，获得应得的市场利润，造成了巨大的资源浪费和严重制约了茶叶产业的发展。
[0009]综上，加快茶叶和茶青类植物的快速预冷、杀菌灭菌、净化脱残及茶青类植物保鲜贮藏技术的应用研发，对有效杀灭在茶青类植物中含有的微生物和病毒霉菌;延缓与茶青类植物相关酶如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(P0D)、多酚氧化酶(PPO)活性的增加；减少由于微生物和病毒霉菌繁殖，导致的茶青脱脂和霉变减重损耗;有效分解在茶青类植物中含有的重金属、激素和农药化肥等食源性药物残留；有效清除附集在茶青类植物表面的硫化物及泥土粉尘等对人体有害物质;保留茶青类植物中原有营养品质，保障茶青类植物的食品安全，意义重大。
[0010]微生物和酶的活动与温度有关，降低温度，微生物就会停止繁殖，甚至死亡，酶就会减弱或失去分解能力。茶青类植物中含有的微生物、病毒、细菌、霉菌和虫卵的繁殖和酶的存活，是导致茶青类植物产生霉变的主要原因。因此，应用低温的臭氧水溶液进行茶青类植物快速预冷、杀菌灭菌和净化脱残及应用低温的臭氧气体进行茶叶类植物杀菌灭菌和净化脱残的技术方法，可以有效杀灭在茶青类植物和茶叶产品中含有的微生物、病毒细菌、霉菌和虫卵，有效抑制茶青类植物中的酶的活性作用，有效分解在茶叶中含有的重金属、激素、农药化肥等食源性药物残留，清除茶叶中的粉尘杂质等有害物质，将成为提高茶叶的绿色品质，解决茶叶产品的食品安全问题的有效途径。
【发明内容】
[0011]本发明是针对成品茶叶和用于加工茶叶的茶青原料中含有微生物、菌株、重金属、粉尘杂质和农药化肥等食源性药物残留等有害物质超标的不足而设计。通过利用臭氧气体具有杀菌灭菌、净化脱残和应用本发明技术原理开发的可以人为低温控制的密闭装置可有效抑制在其装置内部输入的臭氧气体中的臭氧成分分解、挥发的功效，实现对茶叶的有效杀菌灭菌和净化脱残的操作，针对上述的现有技术不足，本发明提供了一种茶叶的绿色净化脱残系统。
[0012]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种茶叶的绿色净化脱残系统，包括臭氧杀菌装置(1)、净化脱残装置(2)、臭氧供给装置(3)、自动控制装置(4)和支撑架装置
(5)。所述的净化脱残装置(2)设于臭氧杀菌装置(I)的内部;所述的臭氧供给装置(3)和自动控制装置(4)设于臭氧杀菌装置(I)的外部;所述的自动控制装置(4)与臭氧杀菌装置(I)和净化脱残装置(2)相连;所述的支撑架装置(5)设于臭氧杀菌装置(I)的下端。
[0013]优选的，所述的臭氧杀菌装置(I)包括臭氧杀菌舱体(11)、两侧舱门(12)、舱门定子齿轴(13)、舱门转子齿轴(14)、舱体上舱门(15)、舱体下舱门(16)、舱体上端排换气端口
(17)、舱体下端排尘端口( 18)和舱体固定连接端口( 19)。两侧舱门(12)固定臭氧杀菌舱体
(11)的两个侧面上。舱门定子齿轴(13)和舱门转子齿轴(14)设置在两侧舱门(12)上。舱体上舱门(15)和舱体下舱门(16)设置在臭氧杀菌舱体(11)的上下两端。舱体上端排换气端口
(17)设置在舱体上舱门(15)上;舱体下端排尘端口(18)设置在舱体下端排尘端口(16)上或设置在臭氧杀菌装置(I)舱体两端的另一端;舱体固定连接端口( 19)可根据应用的需求设置在臭氧杀菌舱体(11)的外侧或内侧。
[0014]优选的，所述的在舱体上舱门(15)上面设有的舱体上端排换气端口(17)和在舱体下舱门(16)上面的设有的舱体下端排尘端口( 18)完成除尘和降低在臭氧杀菌装置(I)的内部由于输入臭氧气体产生的气压。
[0015]优选的，所述的臭氧杀菌装置(I)下端舱体下舱门(16)及在其上面设有的舱体下端排尘端口(18)亦可设置在臭氧杀菌装置(I)的舱体两端的另一端与自动控制装置(4)相连接。
[0016]优选的，所述的净化脱残装置(2)包括净化脱残舱体(21)、净化脱残舱体定子齿轴
(22)、净化脱残舱体转子齿轴轴杆(23)、净化脱残舱体固定支撑架(24)、净化脱残舱体进料舱门(25)、净化脱残舱体出料舱门(26)和净化脱残舱体内部网罩(27)。净化脱残舱体进料舱门(25)和净化脱残舱体出料舱门(26)可根据应用需要设置在净化脱残舱体(21)的设定位置。净化脱残舱体固定支撑架(24)的中心部位与净化脱残舱体转子齿轴轴杆(23)连接，其外端与净化脱残舱体(21)固定连接。净化脱残舱体内部网罩(27)可根据应用需要设置在净化脱残舱体(21)的外部或内部。净化脱残舱体转子齿轴轴杆(23)与净化脱残舱体定子齿轴(22)连接。净化