應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備及加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器，直流高壓脈沖電流發(fā)生器連接感應(yīng)線圈，直流高壓脈沖電流發(fā)生器產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈上，使感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈產(chǎn)生的脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化作用在高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈上，在導(dǎo)磁線圈內(nèi)部或附近形成磁感應(yīng)通量變化。本發(fā)明的有益效果是以非接觸方式使待處理食物表面和內(nèi)部的微生物細(xì)胞膜被脈沖電流永久性擊穿消除。從而克服了現(xiàn)有加熱滅菌方法會破壞食品營養(yǎng)和風(fēng)味的弊病，避免了現(xiàn)有高壓脈沖電場方法需要電極接觸食品帶來的各種問題，并將其適用范圍從液態(tài)食品擴大到固態(tài)或顆粒狀食品。
【專利說明】應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓(或稱高強度)脈沖電場(Pulsed Electric Fields, PEF)是一種新型的非熱食品殺菌技術(shù)，它是以較高的電場強度(10-501^/(^)、較短的脈沖寬度(0-10(^8)和較高的脈沖頻率(0-2000HZ)對液體、半固體食品進行處理，并且可以組成連續(xù)殺菌和無菌灌裝的生產(chǎn)線。其殺菌原理是通過脈沖電流與微生物細(xì)胞膜直接作用，破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，形成“電穿孔”而導(dǎo)致微生物滅活。
[0003]但目前的PEF技術(shù)具有下述缺點:
[0004](I)脈沖電場會影響蛋白質(zhì)基團間的靜電相互作用和帶電基團的定位，擾亂蛋白質(zhì)氨基酸殘基間的電場分布和靜電相互作用，導(dǎo)致電荷分離，從而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(二級和三級)。(2)電極周圍的電化學(xué)反應(yīng)會對包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的食品組分產(chǎn)生一定影響。(3)由于電化學(xué)反應(yīng)會引起電極腐蝕，電極中的鐵、鉻、鎳、錳等金屬物質(zhì)會釋放到食品中。(4)電極電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，例如一些自由基、活性氯、活性氧等很可能引發(fā)脂質(zhì)由單重態(tài)氧、自由基和其他氧化性物質(zhì)引發(fā)氧化反應(yīng)(鏈?zhǔn)椒磻?yīng))，產(chǎn)生一系列復(fù)雜的氧化產(chǎn)物。(5) PEF對食品碳水化合物組分和維生素的影響較大。(6)PEF技術(shù)的最大局限是只能用于液態(tài)食品(如牛奶和果汁)，對半固態(tài)食品效果差，而固態(tài)食品基本上無法運用。主要原因是電極和加工食品不能良好接觸，固態(tài)食品內(nèi)部的非均勻結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性差異也影響滅菌效果。
[0005]利用高壓脈沖電場滅菌是近年來國外較活躍的研究領(lǐng)域，已有較多專利公開。國內(nèi)主要專利申請來自各大專院校。發(fā)明專利(01130064)涉及的裝置主要由高壓脈沖電發(fā)生裝置、參數(shù)測量、顯示及調(diào)控裝置、屏蔽及自動保護裝置、高壓脈沖電場處理室組成。將待滅菌物質(zhì)通過高壓脈沖電磁場時，微生物在極短時間內(nèi)受強電磁場力作用，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)由于細(xì)胞膜之間的電位差而被破壞，導(dǎo)致細(xì)胞膜不可逆穿孔極化。發(fā)明專利(200310119299)公開了一種脈沖電場用于煙草殺蟲滅菌的方法。該方法通過脈沖幅度為10~15kv/cm的低頻沖擊脈沖作用放置在電極之間的煙葉，一定時間后即可殺滅蟲菌。單向正脈沖或單向負(fù)脈沖，或雙向脈沖均可。但該發(fā)明沒有說明如何讓電極與煙葉保持均勻接觸的方法，而這一點在生產(chǎn)工藝中至關(guān)重要。發(fā)明專利(200410011305)涉及一種用于食、飲品高壓脈沖電場處理的裝置，由分別與可控高壓脈沖電源兩極相聯(lián)接的兩個電極組成，是兩個徑向尺寸不同、而截面形狀相同的空心管，呈同軸狀套裝一起，端口通過絕緣體隔離環(huán)將兩個空心管電極隔離開，并固定封閉，在該兩個空心管電極間形成的環(huán)狀間隙即為承載處理物料的容腔，在外層極板上設(shè)有與該容腔相通的物料進、出口。發(fā)明專利(200410077405)公開了一種預(yù)極化脈沖電場滅菌方法，即在高壓脈沖電場滅菌之前，先將物料在靜電場中進行預(yù)極化處理，所述靜電場場強為100~lOOOv/cm ;預(yù)極化脈沖電場滅菌設(shè)備包括貯料罐、泵、真空脫氣裝置、高壓脈沖電發(fā)生器、電脈沖處理室和與直流電源連接的電極。發(fā)明專利(200510041039)公開了一種采用高壓脈沖電場殺菌技術(shù)的無糖茶飲料生產(chǎn)方法，先將茶葉于熱水中浸提，茶湯經(jīng)篩網(wǎng)過濾后迅速冷卻，離心去沉淀；茶湯經(jīng)微濾膜進一步過濾后，再經(jīng)高壓脈沖電場滅菌。處理后的茶飲料中茶多酚含量、風(fēng)味物質(zhì)含量及色差均無明顯變化，將其低溫儲藏9個月后，安全性和感觀品質(zhì)仍良好。發(fā)明專利(200710008847)涉及一種非熱力果蔬濃縮汁殺菌抑酶加工方法，即利用高壓脈沖電場殺菌技術(shù)，同時結(jié)合冷凍濃縮工藝來制取果蔬濃縮汁，在實現(xiàn)殺菌抑酶的同時，解決因熱力方法所導(dǎo)致的果汁品質(zhì)下降問題。發(fā)明專利(20071044498)涉及一種液體食品用高壓脈沖電場殺菌處理裝置。
[0006]美國從1987年到2002年間批準(zhǔn)了 200多個有關(guān)PEF處理食品的專利。比如Dunn和Pearlman (1987)的專利(延長液態(tài)食品貨架期的裝置和方法)，Morshuis (2002)的專利(利用脈沖電場保藏食物的方法和儀器)，Robbins (2001)的專利(使用低電壓脈沖電能來降低在電導(dǎo)性介質(zhì)中的微生物數(shù)量的過程和儀器)和Lelieveld和Volanschi (2001)的專利(食品保藏的方法和儀器)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，解決了現(xiàn)有加熱滅菌方法會破壞食品營養(yǎng)和風(fēng)味，且現(xiàn)有高壓脈沖電場制作食品的方法需要電極接觸食品且適用范圍小的問題。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的方法。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器，直流高壓脈沖電流發(fā)生器連接感應(yīng)線圈，直流高壓脈沖電流發(fā)生器產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈上，使感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈靠近導(dǎo)磁線圈或纏繞在與導(dǎo)磁線圈形成磁回路的導(dǎo)磁部件上，，使感應(yīng)線圈產(chǎn)生的脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化作用在導(dǎo)磁線圈上，在導(dǎo)磁線圈內(nèi)部或附近形成磁感應(yīng)通量變化。導(dǎo)磁線圈是采用絲狀或條狀導(dǎo)磁材料形成螺旋體；所述導(dǎo)磁線圈的形狀為圓柱、橢圓柱、圓錐、棱柱、圓臺其中任一形狀。導(dǎo)磁材料采用鐵、鎳、鈷、猛、鋅、娃鋼、坡莫合金、5Mo79N1、四氧化三鐵、鐵氧體、RCo5、R2Co17、釹鐵硼永磁材料其中任一。將所述導(dǎo)磁線圈放置在抗磁性物質(zhì)之中，以避免導(dǎo)磁絲之間的漏磁；或?qū)⑺鰧?dǎo)磁線圈放入氦氣或氫氣中密封起來，以減小漏磁。導(dǎo)磁線圈的線圈間隙中充填抗磁性材質(zhì)的粉末。
[0010]導(dǎo)磁線圈制作方法為采用冷軋硅鋼片DT或高磁感取向硅鋼片Q和QG的材質(zhì)，剪裁成絲狀，然后沿圓柱，圓臺或棱柱等形狀的柱體纏繞成為導(dǎo)磁線圈，然后將導(dǎo)磁線圈連接感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈連接直流高壓脈沖電流發(fā)生器；或者所述導(dǎo)磁線圈制作方法為通過冷加工方式，采用氧化物或陶瓷粉作為導(dǎo)磁材料與坡莫合金混合均勻之后，經(jīng)球磨、干燥，壓制，在1000°c的溫度下進行預(yù)燒后，再一次充分研磨和混合，并加入適量粘合劑，壓制成螺旋形狀，然后在1200?1400°C溫度下燒結(jié)而成，然后將導(dǎo)磁線圈連接感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈連接直流高壓脈沖電流發(fā)生器。應(yīng)用上述設(shè)備加工食品的方法，按照以下步驟進行:步驟1，直流高壓脈沖電流發(fā)生器中產(chǎn)生所要求強度的直流高壓；步驟2，利用直流高壓脈沖電流發(fā)生器中的電容來貯存電能；步驟3，通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放高壓脈沖；步驟4，高壓脈沖使感應(yīng)線圈組產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化；步驟5，磁感應(yīng)通量的變化經(jīng)過高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈引導(dǎo)，使放置在導(dǎo)磁線圈內(nèi)部或附近的物質(zhì)或食物內(nèi)部感生出沿導(dǎo)磁線圈軸向的直線型單向高壓脈沖電流。
[0011]本發(fā)明提供的另一種應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器，直流高壓脈沖電流發(fā)生器連接感應(yīng)線圈，直流高壓脈沖電流發(fā)生器產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈上，使感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈磁感應(yīng)通量變化區(qū)域內(nèi)放置有聚磁元件組。聚磁元件組采用具有高導(dǎo)磁率的材料制作；聚磁元件組的形狀為薄片狀、顆粒狀、絲狀、薄片疊加狀其中任一形狀。高導(dǎo)磁率的材料采用軟磁材料或永磁材料或螺旋磁材料。應(yīng)用此設(shè)備加工食物的方法，按照以下步驟進行:步驟1，直流高壓脈沖電流發(fā)生器中產(chǎn)生所要求強度的直流高壓；步驟2，利用一個或成組的電容來貯存電能；步驟3，通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放脈沖電流，脈沖電流使感應(yīng)線圈組產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，磁感應(yīng)通量的變化通過聚磁元件的聚集作用，在感應(yīng)線圈組附近的空間激發(fā)產(chǎn)生脈沖形式的高強度感應(yīng)電場，放置于感應(yīng)電場中待處理的物質(zhì)或食物，其內(nèi)部會感生螺旋形的單向脈沖電流。
[0012]本發(fā)明的有益效果是以非接觸方式使待處理食物表面和內(nèi)部的微生物細(xì)胞膜被脈沖電流永久性擊穿消除。從而克服了現(xiàn)有加熱滅菌方法會破壞食品營養(yǎng)和風(fēng)味的弊病，避免了現(xiàn)有高壓脈沖電場方法需要電極接觸食品帶來的各種問題，并將其適用范圍從液態(tài)食品擴大到固態(tài)或顆粒狀食品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1直線型單向電脈沖的感生方法示意圖；
[0014]圖2不同導(dǎo)磁線圈的形狀示意圖；
[0015]圖3食物或盛放食物容器與導(dǎo)磁線圈的相互位置示意圖；
[0016]圖4螺旋型單向電脈沖的感生方法示意圖；
[0017]圖5不同形狀聚磁元件組合所形成的間隙以及與食物的位置關(guān)系示意圖；
[0018]圖6聚磁元件處于食品或盛放食品容器中間的不同設(shè)計方案；
[0019]圖7食品包圍在聚磁元件周圍的位置示意圖；
[0020]圖8多個聚磁元件組合和相應(yīng)的磁力線分布情況；
[0021]圖9水果表面滅菌消毒處理生產(chǎn)線的示意圖；
[0022]圖10滅菌保鮮箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖11單指數(shù)衰減型高壓脈沖感應(yīng)電流的電路示意圖；
[0024]圖12雙極指數(shù)衰減型高壓脈沖感應(yīng)電流的電路示意圖。
[0025]圖中，1.直流高壓脈沖電流發(fā)生器,2.感應(yīng)線圈，3.導(dǎo)磁線圈，4.導(dǎo)電物體，5.聚磁元件組，6.傳輸帶，7.水果，8.直流高壓電源，9.高壓脈沖直流電發(fā)生部件，10.充放電開關(guān)，11.充電電阻，12.電容器，13.傳輸線電阻，14.開關(guān)電阻，15.感應(yīng)線圈電阻，16.高磁導(dǎo)率部件。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明設(shè)計核心是以非接觸方式在待處理物體內(nèi)產(chǎn)生直線型和/或螺旋型單向高壓脈沖感應(yīng)電流，使待處理物表面和內(nèi)部的微生物細(xì)胞膜被脈沖電流永久性擊穿而被消除。
[0028]本發(fā)明涉及采用特制的導(dǎo)磁線圈3產(chǎn)生沿線圈軸向的直線型單向高壓脈沖感應(yīng)電的技術(shù)，以及采用特別設(shè)計的聚磁元件組5，產(chǎn)生高密度螺旋形單向高壓脈沖感應(yīng)電的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)設(shè)計的PIEF發(fā)生器，可使放置于感應(yīng)磁場或感應(yīng)電場中待處理的導(dǎo)電物質(zhì)或食物內(nèi)部，產(chǎn)生脈沖形式的高強度單向感應(yīng)電流。在不直接接觸食物，不需要正負(fù)電極，不用加熱和基本不破壞食品營養(yǎng)和風(fēng)味的條件下，即可殺滅待加工物質(zhì)或食品表面或內(nèi)部存在的微生物，并能部分分解有毒物質(zhì)。
[0029]一般來說高壓脈沖電場的建立需要滿足幾個條件:(1)高電場強度(大多數(shù)微生物滅活的最低臨界強度范圍是4-14kv/cm)。(2)加于細(xì)胞膜表面的必須是高密度的直流電場，如果是以一定頻率變化的交流電場，并不能使細(xì)胞膜穿孔。(3)施加的電場具有脈沖特性。(4)需一定的處理時間。(5)直流電場的建立需要在被處理物表面設(shè)置一正一負(fù)至少兩個電極。
[0030]如前所述，電極的使用會帶來一系列問題。本發(fā)明滿足前面4個條件而取消電極條件，使該技術(shù)相比于現(xiàn)有的高壓脈沖技術(shù)具有更大的優(yōu)越性和實用性。本發(fā)明提出的技術(shù)采用了特別的感應(yīng)電場方式，即脈沖感應(yīng)電場技術(shù)(Pulsed Induction ElectricField)，簡稱PIEF。PIEF技術(shù)可以在導(dǎo)電物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生兩類單向(非交流)電脈沖。一類是直線型的電脈沖，即電流在物質(zhì)內(nèi)部從一端向另一端瞬間以直線形式流過?，F(xiàn)有的高強度脈沖電場(PEF)食品加工技術(shù)都是通過電極在流體內(nèi)產(chǎn)生這類單向直線型電脈沖來進行滅菌的。另一類則是螺旋形的單向(非交流)電脈沖，即在待處理食品的內(nèi)部產(chǎn)生的是螺旋狀(或渦旋狀)的電流。它與通常電磁爐采用的感應(yīng)渦流不同有兩點:一是單向的渦旋電流，二是具有脈沖性。
[0031]直線型和螺旋形的電脈沖處理效果不同，產(chǎn)生的方法，采用的裝置和適用的食物也有區(qū)別。分別如下:
[0032]一.直線型單向電脈沖的感生方法和設(shè)備。
[0033](一)感生方法:如圖1所示，包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器1，直流高壓脈沖電流發(fā)生器I連接感應(yīng)線圈2，直流高壓脈沖電流發(fā)生器I產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈2上，使感應(yīng)線圈2內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈2靠近導(dǎo)磁線圈3或纏繞在與導(dǎo)磁線圈3形成磁回路的導(dǎo)磁部件上，使感應(yīng)線圈2產(chǎn)生的脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化作用在導(dǎo)磁線圈3上，最終作用在物體上。其中直流高壓脈沖電流發(fā)生器I負(fù)責(zé)提供具有所需波形，持續(xù)時間和電場強度的直流高壓脈沖。它利用一個或成組的電容器來貯存電能，通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放高壓脈沖。輸出的高壓脈沖使感應(yīng)線圈2產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化；磁感應(yīng)通量的變化在高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈3內(nèi)形成時，放置在導(dǎo)磁線圈3內(nèi)部(或附近)的導(dǎo)電物體4的內(nèi)部，會感生出沿導(dǎo)磁線圈3軸向的直線狀脈沖電流。由于大部分食物均含有水，所以不僅液態(tài)，大多數(shù)固態(tài)食物也能導(dǎo)電。都可作為導(dǎo)電物體4。所以可以用上述PIEF技術(shù)進行滅菌處理。
[0034](二)關(guān)鍵部件:具有高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈3是關(guān)鍵部件，具有以下特點:1.形狀:導(dǎo)磁線圈3具有類似于普通金屬絲制成的螺旋通電線圈的形狀。為避免磁路紊亂和盡可能減小漏磁，可以但不局限于采用絲狀導(dǎo)磁材料形成單層螺旋體。導(dǎo)磁絲之間互不接觸，應(yīng)留有足夠空隙，如圖2所示。圖中為導(dǎo)磁線圈3，導(dǎo)磁線圈3內(nèi)是導(dǎo)電物體4即待處理食物或盛放食物的容器。為了適應(yīng)待處理食物或盛放容器的不同形狀和加強感生電流的密度，導(dǎo)磁線圈3的形狀如圖2所示可以為圓柱a)、圓錐b)、棱柱C)、異形柱體d)等等。導(dǎo)磁線圈3尺寸:因為材質(zhì)和制作工藝原因，導(dǎo)磁絲比導(dǎo)電金屬絲粗，其直徑不小于0.5mm。但導(dǎo)磁線圈3的線圈直徑和匝數(shù)不受限制。導(dǎo)磁線圈3材料和加工工藝:可采用任何具有高導(dǎo)磁率的材料制作導(dǎo)磁絲。包括鐵，鎳，鈷，錳，鋅等金屬及其它們的合金，如硅鋼，坡莫合金，導(dǎo)磁合金(5Mo79Ni);鐵及其合金的氧化物，如四氧化三鐵和鐵氧體以及稀土鈷(RCo5, R2Co17)和欽鐵砸永磁材料等等。
[0035]導(dǎo)磁材料分為永磁，軟磁和螺旋磁三大類。本發(fā)明中，主要采用軟磁材料制作導(dǎo)磁線圈3，但也不排除使用永磁材料或螺旋磁材料。所謂軟磁材料特指那些矯頑力小、容易磁化和退磁的磁性材料。因為容易磁化和退磁,且具有很高的導(dǎo)磁率,可以起到很好的聚集磁力線的作用，已被廣泛用作磁力線的通路，在變壓器、傳感器鐵芯，磁屏蔽罩，特殊磁路軛鐵等方面得到應(yīng)用。硅鋼片是常見的軟磁材料，其含硅量在3%左右，大量用于中低頻變壓器和電機鐵芯，尤其是工頻變壓器中。硅鋼的特點是具有常用軟磁材料中最高的飽和磁感應(yīng)強度(2.0T以上)，因此作為變壓器鐵芯使用時可以在很高的工作點工作(如工作磁感值
1.5T)。但是，硅鋼在常用的軟磁材料中鐵損也是最大的，為了防止鐵芯因損耗太大而發(fā)熱，它的使用頻率不高，一般只能工作在20KHz以下。硅鋼通常是薄片狀的，這是為了在制造變壓器鐵芯時減小鐵芯的渦流損失。目前硅鋼片主要分熱軋和冷軋兩大類。所謂熱軋硅鋼，是把硅鋼板坯在850度以上加熱后軋制，然后再進行退火。由于軋制溫度高，所軋制出來的硅鋼片都是各向同性的，也就是說硅鋼片的磁性在各個方向上相同。這種各向同性的硅鋼也叫做無取向硅鋼。無取向硅鋼大量應(yīng)用在電機中的定子或者轉(zhuǎn)子。因為要制造電機定子和轉(zhuǎn)子，就要在大的硅鋼片上沖壓出圓形的零件。這時總是希望硅鋼片沿圓周方向磁性一致，所以要用無取向硅鋼。為了獲得更好的磁性能，現(xiàn)已采用冷軋硅鋼片，即在較低溫度下軋制，再退火。冷軋取向硅鋼片是其中的代表。冷軋取向硅鋼片首先對板坯進行冷軋，使得材料內(nèi)部產(chǎn)生很多結(jié)構(gòu)缺陷。在隨后的退火過程中，材料發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變化(稱為再結(jié)晶)，這種變化會使硅鋼片在某個方向上磁性能非常好，也就是說磁性能和方向有關(guān)，被稱為取向硅鋼。在最終使用時，讓鐵芯中的磁力線沿磁性能最好的方向通過，這樣便可以最大限度地發(fā)揮硅鋼片的磁性能潛力。例如，在變壓器中，鐵芯材料的磁力線是沿一個方向通過的，如果把硅鋼片適當(dāng)裁剪，然后卷繞成鐵芯，使得鐵芯周長方向恰好是硅鋼片磁性能最好的方向，那么鐵芯的導(dǎo)磁率就會很高，容易磁化，能量損耗小，最終提高了變壓器效率。我國對硅鋼片的編號是:熱軋硅鋼片D (如D31指含硅3.1 %的熱軋硅鋼);冷軋硅鋼片DT ;高磁感取向硅鋼片Q和QG。這些材料的磁性能可以從相關(guān)的書籍和手冊中得到。
[0036]坡莫合金是另一類軟磁材料:坡莫合金即鐵鎳合金，其含鎳量的范圍很廣，在35% — 90%之間。坡莫合金的最大特點是具有很高的弱磁場導(dǎo)磁率。它們的飽和磁感應(yīng)強度一般在0.6-1.0T之間。最簡單的坡莫合金是鐵，鎳兩種元素組成的合金，通過適當(dāng)?shù)能堉坪蜔崽幚?，它們能夠具備高?dǎo)磁率，同時也可以合理搭配鐵和鎳的含量，獲得比較高的飽和磁感應(yīng)強度。但是，這種坡莫合金的電阻率低，力學(xué)性能不好，所以實際應(yīng)用并不很多。目前大量應(yīng)用的坡莫合金是在鐵鎳的基礎(chǔ)上添加一些其它元素，例如鑰、銅等。添加這些元素的目的是增加材料的電阻率，以減小做成鐵芯后的渦流損失。
[0037]本發(fā)明中，導(dǎo)磁線圈3可采用冷軋硅鋼片DT或高磁感取向硅鋼片Q和QG的材質(zhì)，剪裁成絲狀，然后沿圓柱，圓臺或棱柱等形狀的柱體纏繞成為導(dǎo)磁線圈。讓線圈中的磁力線沿磁性能最好的方向通過。也可通過冷加工方式，將坡莫合金加工成螺旋狀。如采用氧化物或陶瓷粉作為導(dǎo)磁材料，加工工藝是混合均勻之后，經(jīng)球磨、干燥，壓成特定的形狀。在大約1000°C的溫度下進行預(yù)燒后，再一次充分研磨和混合。加入適量的粘合劑，壓成所要求的螺旋形狀，然后在1200?1400°C溫度下燒結(jié)而成。
[0038](三)食物或盛放食物容器的形狀以及與導(dǎo)磁線圈的相互位置。
[0039]待處理食物或盛放食物的容器的形狀以及與導(dǎo)磁線圈3的相互位置決定了感生電流在物體或物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生的部位和電流密度。如圖3中的a)、b)、c)、d)所示，有各種可能的選擇。圖中有導(dǎo)磁線圈3。和導(dǎo)電物體4，導(dǎo)電物體4即為待處理食物或盛放食物的容器。
[0040]1.食物或盛放食物的容器處于導(dǎo)磁線圈3內(nèi)部，圖3中的a):這種情況下，感生電流出現(xiàn)在食物內(nèi)沿線圈的軸向方向，且越靠近線圈的部位，感生電流密度越大，反之，越接近線圈軸線中心的部位，電流密度越小。所以可以將食物或盛放食物的容器制成中空管狀，如圖3中的b)，使食物內(nèi)部受到的脈沖感生電流密度呈現(xiàn)均勻分布。一個典型的應(yīng)用實例，就是讓液態(tài)食品(如果汁，牛奶)流過中空管道，來自導(dǎo)磁線圈3的磁通量變化，在食品中感生高密度的脈沖電流，將食物中的微生物殺滅。
[0041]2.食物或盛放食物的容器做為導(dǎo)電物體4處于導(dǎo)磁線圈3的一端，如圖3中的c):這種情況下，靠近導(dǎo)磁線圈3 —側(cè)的食物表面附近區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)垂直于表面的感生脈沖電流，離線圈越近的部位，電流密度越大，遠(yuǎn)離表面的部位，電流密度一般很小。所以可以將食物或盛放食物的容器制成扁平狀，使食物內(nèi)部受到的脈沖感生電流密度呈現(xiàn)均勻分布。如果只要求對食物的表面進行處理，讓導(dǎo)磁線圈直接接觸其表面即可。一個典型的應(yīng)用實例就是對食品包裝紙的消毒滅菌處理。
[0042]3.導(dǎo)磁線圈放置于食物的內(nèi)部，如圖3中的d):這種情況下，食物內(nèi)部接近線圈的部位能夠感生與線圈軸向平行的感生脈沖電流。處于線圈附近的食物中，感生電流密度最大，遠(yuǎn)離線圈的部位，電流密度較小。一個典型的應(yīng)用實例是:將導(dǎo)磁線圈3放入液態(tài)食品或半流動顆粒物中消毒滅菌。
[0043](四)優(yōu)化措施。
[0044]1.導(dǎo)磁線圈3和導(dǎo)電線圈的最大不同是磁力線不容易隔絕(而電流容易絕緣)，會有漏磁問題。本發(fā)明采用下列措施來減小導(dǎo)磁線圈的漏磁:
[0045]I)可將導(dǎo)磁線圈3放置在抗磁性物質(zhì)之中，以避免導(dǎo)磁絲之間的漏磁。惰性氣體和氫氣比空氣的抗磁性好很多，所以將導(dǎo)磁線圈3放入氦氣中密封起來，能夠有效減小漏磁。
[0046]2)在每圈導(dǎo)磁絲的間隙中充填抗磁性材質(zhì)的粉末，如鉍粉，銅粉或銻份。
[0047]3)保證導(dǎo)磁線圈3間隙的均勻性。
[0048]4)盡量保持導(dǎo)磁線圈3的曲率均勻性，避免有突然的轉(zhuǎn)角或彎折形狀。
[0049]2.通過在食物內(nèi)部加入導(dǎo)電體或?qū)щ娢镔|(zhì)的方式，來減小食物內(nèi)部的電阻，從而提高感生電流強度。一個實例是:在導(dǎo)電性較差的待處理食品中，添加導(dǎo)電良好的物質(zhì)，如水，鹽或調(diào)料。
[0050]3.為了防止導(dǎo)磁線圈3本身所帶微生物或有害物質(zhì)對食品的污染，采取下列措施:
[0051]I)對導(dǎo)磁線圈3預(yù)先進行消毒滅菌處理。
[0052]2)在導(dǎo)磁線圈3外表面包裹已消毒滅菌的材料。
[0053]3)將導(dǎo)磁線圈3裝入合適的容器中。
[0054]二.螺旋形單向電脈沖的感生方法和重要部件設(shè)計。
[0055](一)感生方法:如圖4所示，包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器1，直流高壓脈沖電流發(fā)生器I連接感應(yīng)線圈2，直流高壓脈沖電流發(fā)生器I產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈2上，使感應(yīng)線圈2內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈2磁感應(yīng)通量變化區(qū)域內(nèi)放置有聚磁原件組5。其中，直流高壓脈沖電流發(fā)生器I負(fù)責(zé)提供具有合適波形，持續(xù)時間和強度的高壓脈沖。其過程包括:(1)電源產(chǎn)生所要求強度的直流高壓；(2)利用一個或成組的電容來貯存電能；(3)通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放脈沖電流。脈沖電流使感應(yīng)線圈2產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化。磁感應(yīng)通量的變化通過磁力線聚集元件組，即聚磁元件組成的聚磁元件組5的聚集作用，在感應(yīng)線圈2附近的空間激發(fā)產(chǎn)生脈沖形式的高強度感應(yīng)電場。放置于感應(yīng)電場中待處理的導(dǎo)電物體4的內(nèi)部會感生螺旋形的脈沖電流。由于大部分食物含有水，所以不僅液態(tài)，大多數(shù)固態(tài)食物也能導(dǎo)電。所以可以用上述PIEF技術(shù)進行滅菌處理。
[0056](二)部件設(shè)計
[0057]在這類螺旋型單向脈沖電流的感生方式中，合理設(shè)計聚磁元件的材質(zhì)，放置位置，尺寸和形狀，是獲得高密度感生電流的關(guān)鍵。
[0058]1.材質(zhì):聚磁元件組5中的聚磁元件可采用軟磁材料制作，但也不排除使用永磁材料或螺旋磁材料，甚至純鐵或一般的鐵基或鎳基合金。總之是要選擇既能增強感應(yīng)線圈組磁感應(yīng)通量(磁通量)，本身又不會產(chǎn)生很強渦流效應(yīng)的物質(zhì)或材料。選擇原則是:磁導(dǎo)率高和電阻率大。純鐵磁導(dǎo)率高(10000)，但電阻率低(IOmΩ.Cm)，在感應(yīng)線圈產(chǎn)生的交變磁場中，能產(chǎn)生很強的渦流，所以電磁爐用鐵鍋很合適。鋁為順磁質(zhì)物質(zhì)，磁化率很小，相對磁導(dǎo)率稍大于I。銅為反磁質(zhì)物質(zhì)，相對磁導(dǎo)率小于I。均不能增強感應(yīng)線圈的磁感應(yīng)通量，即使能增強，本身也會產(chǎn)生很強渦流效應(yīng)。錳-鋅(Mn-Zn)鐵氧體的最大磁導(dǎo)率μΜΧ達(dá)2500，電阻率達(dá)2Χ106(πιΩ.cm)，所以是理想的選擇。作為變壓器材質(zhì)的硅鋼(4.00%Si)，雖然磁導(dǎo)率μ rmax達(dá)7000，但電阻率只有45-70 (m Ω.cm),所以需要制成薄片后，形成疊層結(jié)構(gòu)，層與層之間絕緣，使渦流效應(yīng)因局限于單片薄層內(nèi)而變得很小。
[0059]2.形態(tài):聚磁元件可以是塊狀，片狀或條狀固體，顆粒狀粉末，也可以是鐵磁材料粉末與液體混合形成的懸浮體。為了減小聚磁元件本身在導(dǎo)磁過程中產(chǎn)生的渦流效應(yīng)，減少產(chǎn)熱，聚磁元件最好呈薄片狀，顆粒狀，絲狀或薄片疊加狀，盡量避免呈塊狀。
[0060]3.形狀:如果將食品放置于兩個或更多聚磁元件組合形成的聚磁元件組5的磁路間隙之間來進行處理，為了獲得磁路間隙中的高密度磁力線，聚磁元件組5的形狀應(yīng)根據(jù)待處理食品來進行特別設(shè)計。圖5顯示了幾種適合于不同形狀食品或盛放容器的設(shè)計方案。圖中為聚磁元件組5和導(dǎo)電物體4。圖5中，a)適合于扁平的矩形食品或容器。b)適合于小尺寸的球形食品或容器。c)適合于條狀的食品或容器。d)適合于圓錐狀的食品或容器。e)適合于上窄下寬的塊狀食品或容器。
[0061]4.位置:聚磁元件組5與待加工食品的相互位置關(guān)系可分為幾大類:[0062]I)食品處于聚磁元件組合形成的磁路間隙之間。這樣可使聚磁元件組合形成的高密度磁力線穿過食品，在其內(nèi)部產(chǎn)生足夠強而密集的感生脈沖電流，如圖5所示。
[0063]2)聚磁元件處于食品內(nèi)部或中間。這樣可使外部磁力線受聚磁元件的聚磁作用而穿過食品，并且越靠近聚磁元件，磁力線密度越高，感生脈沖電流就越強。但為了防止食品被元件污染，可通過改變食品盛放容器的形狀和尺寸，使得元件不直接接觸食品，如圖6所示。圖中包括感應(yīng)線圈2,導(dǎo)電物體4為盛放食品的容器,里面裝有食物,聚磁元件組5,圖6中，a)，b)，c)和d)顯示了幾種不同的盛放食品容器的設(shè)計方案以及聚磁元件組5與食品的位置關(guān)系。其中c)中是直接將聚磁元件放入食品內(nèi)部。
[0064]3)食品包圍聚磁元件。聚磁元件內(nèi)部密集的磁力線將在外圍食品內(nèi)產(chǎn)生密集的感生脈沖電流。越靠近聚磁元件的部位，電流密度越高。所以包圍聚磁元件的食物或容器多呈現(xiàn)環(huán)繞聚磁元件的管狀，如圖7所示。圖中包括聚磁元件組5,導(dǎo)電物體4為食品或盛放食品的容器。圖7中a)適合于圓柱管狀食品或容器。b)適合于棱柱狀食品或容器。c)采用多根聚磁元件，適合于大面積盤狀食品的處理。
[0065]4 )綜合模式。綜合上述各種位置關(guān)系，采用多個聚磁元件，達(dá)到提高食品內(nèi)部磁力線密度，增強脈沖感應(yīng)電流滅菌效率的目的，如圖8所示。圖中包括形成放置食物或容器的間隙的聚磁元件組5，導(dǎo)電物體4是待處理食品或其盛放容器，圖8中，a), b)，c)和d)顯示了不同的聚磁元件組合和相應(yīng)的磁力線分布情況。d)所示設(shè)計采用了兩對聚磁元件和一個單獨的聚磁元件形成的聚磁元件組5，形成復(fù)雜的磁力線分布，對處于中心的食物進行全方位的滅菌處理。
[0066](三)優(yōu)化措施
[0067]1.在待處理食品內(nèi)部添加導(dǎo)電率聞的物質(zhì)，能夠提聞感應(yīng)電流的強度，從而提聞殺滅微生物以及分解有毒物質(zhì)的效率。
[0068]2.為了防止聚磁元件組5表面所帶微生物或有害物質(zhì)對食品的污染，采取下列措施:
[0069]I)對聚磁元件預(yù)先進行消毒滅菌處理。
[0070]2)在聚磁元件外表面包裹已消毒滅菌的材料。
[0071]3)將聚磁元件裝入合適的容器中。
[0072]三.PIEF技術(shù)在食品處理方面的應(yīng)用。
[0073](一)食品加工:
[0074]PIEF技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于液態(tài)或部分半流動態(tài)食品加工生產(chǎn)線上的微生物滅活。但目前為止，尚不能用于固態(tài)，半固態(tài)和粉狀食物的加工處理。本發(fā)明提出的PIEF技術(shù)能夠用于所有形態(tài)食品加工生產(chǎn)線的微生物滅活。圖9為一條水果表面處理生產(chǎn)線的示意圖。放置于傳輸帶6上的水果7以一定速度穿過聚磁元件組5形成的間隙，傳輸帶上設(shè)置的聚磁元件組5具有凹槽，可以盛放水果7，同時具有聚集磁力線的作用，使得密集磁力線將穿過水果7，使水果7表面的微生物由于高強度的感應(yīng)電流導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔而滅活。同時水果7表面附著的殘留農(nóng)藥(如有機磷)也會被部分分解，達(dá)到一舉兩得的目的。
[0075](二)食品滅菌保鮮
[0076]本發(fā)明提出的PIEF技術(shù)還可用于食品的保鮮和即時滅菌處理。由于不需加熱，所以用于生冷即食食物(如日本壽司，生蠔海鮮)的消毒滅菌很合適。據(jù)此技術(shù)設(shè)計的滅菌保鮮箱可以替代常規(guī)冰箱或冷凍箱，其優(yōu)勢明顯:滅菌不分種類(冰箱不能抑制李斯特菌等不懼冷的微生物)，能消除因為冰箱中微生物沒有滅活造成的食品亞硝酸鹽增加，能深入食品內(nèi)部徹底滅菌，省電節(jié)能，噪音小，不用氟利昂，不需保溫材料，成本低等。但不能提供冷飲和凍冰，不適于保存常溫下易融化食物。圖10顯示的是這種滅菌保鮮箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中包括直流高壓電源8，可以產(chǎn)生不低于數(shù)千伏特的直流高壓，高壓脈沖直流電發(fā)生部件9，直流高壓電源8和高壓脈沖直流電發(fā)生部件9組成直流高壓脈沖電流發(fā)生器1，感應(yīng)線圈2，聚磁元件組5，包括有待處理食物和容器的導(dǎo)電物體4。容器一般用鋁，高分子或陶瓷等順磁材質(zhì)制成。如果容器是很淺的盤，而食物裝得很滿，可用鐵質(zhì)材料，這時容器本身就成為額外的聚磁元件。
[0077]四.PIEF技術(shù)的實驗:
[0078]根據(jù)PIEF技術(shù)設(shè)計的實驗顯示了良好的結(jié)果。采用圖11所示電路圖，圖11為能產(chǎn)生螺旋型單向高壓脈沖感應(yīng)電流的電路，圖中包括直流高壓電源8，可以產(chǎn)生不低于數(shù)千伏特的直流高壓，充電電阻11，電容器12是用于充放電，傳輸線電阻13，開關(guān)電阻14，感應(yīng)線圈電阻15，感應(yīng)線圈2，感應(yīng)線圈產(chǎn)生的單向磁力線，聚磁元件組5，導(dǎo)電物體4，充放電開關(guān)10，又稱為電閘。電閘以高壓脈沖方式通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)釋放電能，它必須能夠控制存在于電容器12中的高電壓和作用于成形網(wǎng)絡(luò)中的高電流。市場上有兩類高功率電閘，即ON電閘和0N/0FF電閘。后者具有隨意開關(guān)的功能。采用220V交流電源，通過變壓后得到25K的高壓，再轉(zhuǎn)換為直流，充放電電容可承受30K高壓。感應(yīng)線圈2采用螺旋盤狀線圈形式，線圈用線為多股漆包銅線膠合而成，需要耐30K以上高壓而不被擊穿。聚磁元件組5和感應(yīng)線圈2可以自制，也可用家用電磁爐中拆下的部件改制。在感應(yīng)線圈2上方放置牛奶盒。在牛奶盒中放置已消毒滅菌的塊狀聚磁元件組5，材質(zhì)為鐵氧體。實驗用牛奶為巴氏消毒奶，常溫下(20°C)保質(zhì)期不超過3天。作為對照，在感應(yīng)線圈2外一定距離放置同樣的牛奶盒。當(dāng)電容器12充電滿負(fù)荷后，即開始瞬間放電，產(chǎn)生近似單指數(shù)衰減性的脈沖電流，使感應(yīng)線圈2中產(chǎn)生相應(yīng)的磁脈沖，被聚磁元件組5有效聚集的磁力線穿過牛奶盒，使牛奶中產(chǎn)生螺旋型單向脈沖感應(yīng)電流，該脈沖電流使得牛奶中的微生物細(xì)胞膜出現(xiàn)不可逆穿孔而死亡。電容放完電后將自動重新充電，然后再放電，充放電之間的時間間隔約1.5秒。實驗表明，接受處理15分鐘的牛奶比沒有處理的牛奶在同樣室溫條件下的保質(zhì)期能夠延長2.5倍以上。實驗進一步顯示，聚磁元件的材質(zhì)，尺寸，形狀和放置位置，均能在一定程度上影響保質(zhì)期的長短。
[0079]圖12是可產(chǎn)生雙極指數(shù)衰減型高壓脈沖感應(yīng)電流的電路示意圖。能產(chǎn)生直線型單向高壓脈沖感應(yīng)電流，包括直流高壓電源8 ;充電電阻11 ;用于充放電的電容器12 ;傳輸線電阻13 ;開關(guān)電阻14 ;充放電開關(guān)10 ;感應(yīng)線圈電阻15 ;感應(yīng)線圈2 ;與導(dǎo)磁線圈3形成磁場回路的高磁導(dǎo)率部件16 ;導(dǎo)電物體4是在放置在導(dǎo)磁線圈內(nèi)部的食物或盛放食物的容器。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I )，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)連接感應(yīng)線圈(2)，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈(2)上，使感應(yīng)線圈(2)內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，讓感應(yīng)線圈(2)靠近導(dǎo)磁線圈(3)或纏繞在與導(dǎo)磁線圈(3)形成磁回路的導(dǎo)磁部件上，使產(chǎn)生的脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化作用在高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈(3)上，在導(dǎo)磁線圈(3)內(nèi)部或附近形成磁感應(yīng)通量變化。
2.按照權(quán)利要求1所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:所述導(dǎo)磁線圈(3)是采用絲狀或條狀導(dǎo)磁材料形成螺旋體；所述導(dǎo)磁線圈(3)的形狀為圓柱、橢圓柱、圓錐、棱柱、圓臺其中任一形狀。
3.按照權(quán)利要求2所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:所述導(dǎo)磁材料采用鐵、鎳、鈷、錳、鋅、硅鋼、坡莫合金、5Mo79N1、四氧化三鐵、鐵氧體、RCo5、R2Co17、釹鐵硼永磁材料其中任一。
4.按照權(quán)利要求1所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:將所述導(dǎo)磁線圈(3)放置在抗磁性物質(zhì)之中，以避免導(dǎo)磁絲之間的漏磁；或?qū)⑺鰧?dǎo)磁線圈(3)放入氦氣或氫氣中密封起來，以減小漏磁。
5.按照權(quán)利要求1所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:所述導(dǎo)磁線圈(3)的線圈間隙 中充填抗磁性材質(zhì)的粉末。
6.制作權(quán)利要求1所述設(shè)備的方法，其特征在于:所述導(dǎo)磁線圈(3)制作方法為采用冷軋硅鋼片DT或高磁感取向硅鋼片Q和QG的材質(zhì)，剪裁成絲狀，然后沿圓柱，圓臺或棱柱等形狀的柱體纏繞成為導(dǎo)磁線圈(3)，讓感應(yīng)線圈(2)靠近導(dǎo)磁線圈(3)或纏繞在與導(dǎo)磁線圈(3)形成磁回路的導(dǎo)磁部件上，感應(yīng)線圈(2)連接直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I);或者所述導(dǎo)磁線圈(3)制作方法為通過冷加工方式，采用氧化物或陶瓷粉作為導(dǎo)磁材料與坡莫合金混合均勻之后，經(jīng)球磨、干燥，壓制，在1000°C的溫度下進行預(yù)燒后，再一次充分研磨和混合，并加入適量粘合劑，壓制成螺旋形狀，然后在1200~140(TC溫度下燒結(jié)而成，讓感應(yīng)線圈(2)靠近導(dǎo)磁線圈(3)或纏繞在與導(dǎo)磁線圈(3)形成磁回路的導(dǎo)磁部件上，感應(yīng)線圈(2)連接直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)。
7.應(yīng)用權(quán)利要求1所述設(shè)備加工食品的方法，其特征在于按照以下步驟進行:步驟1，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)中產(chǎn)生所要求強度的直流高壓；步驟2，利用直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)中的電容來貯存電能；步驟3，通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放高壓脈沖；步驟4，高壓脈沖使感應(yīng)線圈組產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化；步驟5，感應(yīng)線圈(2)磁感應(yīng)通量的變化經(jīng)過高導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁線圈引導(dǎo)，使放置在導(dǎo)磁線圈內(nèi)部或附近的物質(zhì)或食物內(nèi)部感生出沿導(dǎo)磁線圈軸向的直線型單向高壓脈沖電流。
8.應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:包括直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)連接感應(yīng)線圈(2 )，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)產(chǎn)生直流高壓脈沖電流作用于感應(yīng)線圈(2)上，使感應(yīng)線圈(2)內(nèi)產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，感應(yīng)線圈(2)磁感應(yīng)通量變化區(qū)域內(nèi)放置有聚磁元件組(5)。
9.按照權(quán)利要求8所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:所述聚磁元件組(5)采用具有高導(dǎo)磁率的材料制作；聚磁元件組(5)的形狀為薄片狀、顆粒狀、絲狀、薄片疊加狀其中任一形狀。
10.按照權(quán)利要求9所述應(yīng)用高壓脈沖感應(yīng)電流加工食品的設(shè)備，其特征在于:所述高導(dǎo)磁率的材料采用軟磁材料或永磁材料或螺旋磁材料。
11.應(yīng)用權(quán)利要求8所述設(shè)備加工食物的方法，其特征在于按照以下步驟進行:步驟I，直流高壓脈沖電流發(fā)生器(I)中產(chǎn)生所要求強度的直流高壓；步驟2，利用一個或成組的電容來貯存電能；步驟3，通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)以特有的波形和波寬釋放脈沖電流，脈沖電流使感應(yīng)線圈組產(chǎn)生脈沖形式的磁感應(yīng)通量變化，磁感應(yīng)通量的變化通過聚磁元件的聚集作用，在感應(yīng)線圈組附近的空間激發(fā)產(chǎn)生脈沖形式的高強度感應(yīng)電場，放置于感應(yīng)電場中待處理的物質(zhì)或食物， 其內(nèi)部會感生螺旋形的單向脈沖電流。
【文檔編號】A23L3/32GK103859550SQ201410104065
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】何宗彥 申請人:北京銀河之舟環(huán)保科技有限公司