本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，尤其是食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備、方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

食品殺菌就是以食品原料、加工品為對(duì)象，通過(guò)對(duì)引起食品變質(zhì)的主要因素---微生物的殺菌及除菌，達(dá)到食品品質(zhì)的穩(wěn)定化，有效延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，并因此降低食品中有害細(xì)菌在存活數(shù)量，避免活菌的攝入引起人體（通常是腸道）感染或預(yù)先在食品中產(chǎn)生的細(xì)菌毒素導(dǎo)致人類(lèi)中毒。

目前常用的食品殺菌技術(shù)包括熱力殺菌和非熱力殺菌，由于傳統(tǒng)的熱力殺菌技術(shù)對(duì)一些產(chǎn)品特別是熱敏性產(chǎn)品的色、香、味、功能性以及營(yíng)養(yǎng)成分等具有破壞作用，因此越來(lái)越多的企業(yè)關(guān)注到非熱力殺菌技術(shù)的研究，目前已采用的技術(shù)包括：

（1）超高壓食品殺菌技術(shù)（uhp或hhp）是指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水或其它液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)100mpa以上的壓力處理，使食品蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活動(dòng)，細(xì)菌等微生物被殺死，主要適用于各種飲料、流質(zhì)食品、調(diào)味品及其他各種包裝的固體食品。

但是，超高壓滅菌能耗高、設(shè)備大，滅菌的效果受多種因素的影響，如微生物種類(lèi)、細(xì)胞形態(tài)、溫度、時(shí)間、壓力大小等，并且需要對(duì)食品顆粒進(jìn)行密封包裝才能滅菌，要求高。

（2）脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)是在液體介質(zhì)中利用脈沖放電的生物效應(yīng)殺菌，其工作原理是脈沖放電殺菌時(shí)，把液態(tài)物料作為電介質(zhì)置于殺菌室兩電極間隙內(nèi)或連續(xù)流過(guò)殺菌室的兩電極間隙，當(dāng)兩電極加上一定強(qiáng)度和頻率的脈沖電場(chǎng)時(shí)，在液態(tài)物料中產(chǎn)生極強(qiáng)烈的生物效應(yīng)殺死其中的細(xì)菌，其適用于液體物料，不適用于固體物料，尤其是食品顆粒的殺菌。

（3）超聲波殺菌技術(shù)是利用超聲波在固體、液體、和氣體中傳播時(shí)的空化效應(yīng)、力學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、熱效應(yīng)、彌散效應(yīng)、聲流效應(yīng)、毛細(xì)效應(yīng)、觸變效應(yīng)的一系列反應(yīng)來(lái)達(dá)到殺菌目的。

但是超聲波殺菌不徹底，影響因素較多，一般只適用于液體或浸泡在液體里的物體，通常作為輔助殺菌措施，且處理量不能太大，不適用于大批量食品顆粒的殺菌和滅蟲(chóng)。

（4）磁場(chǎng)殺菌技術(shù)：無(wú)論是恒定磁場(chǎng)還是脈沖磁場(chǎng)都能有效地抑制某些微生物和細(xì)菌的生長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)利用通過(guò)抑制食品的自由基活動(dòng)、影響蛋白質(zhì)和酶的活性使酶、氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子失去活性，殺死細(xì)菌。

磁場(chǎng)殺菌受微生物細(xì)胞所處的介質(zhì)的生物學(xué)因素（ph值、溫度、主要化學(xué)成分等）的影響，細(xì)胞的不同生長(zhǎng)期對(duì)磁場(chǎng)的敏感度也不同，殺菌效果視具體條件而定，穩(wěn)定性不高，應(yīng)用范圍受限。

（5）脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)利用強(qiáng)烈白光閃照的技術(shù)進(jìn)行殺菌，該技術(shù)一般用于處理食品的表面殺菌，持續(xù)時(shí)間短，強(qiáng)度大的光脈沖能夠穿透物料，穿透物料的光脈沖不傳輸，但是以熱量的形式在物料中消散。物料的表面和內(nèi)層產(chǎn)生溫度梯度，熱量以傳導(dǎo)的形式從表面?zhèn)鬟f到內(nèi)層。熱傳導(dǎo)一直進(jìn)行到物料溫度達(dá)到恒定的穩(wěn)定狀態(tài)，消散的熱量和物料的熱學(xué)性質(zhì)決定所需的時(shí)間。

目前脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)尚不是十分成熟，殺菌效果受具體設(shè)備的影響較大，脈沖強(qiáng)光只能對(duì)物料表面起作用，當(dāng)物料不能完全暴露在脈沖強(qiáng)光下時(shí)，殺菌可能不徹底。

（6）微波(300mhz～300ghz的電磁波)殺菌，微波對(duì)細(xì)菌膜斷面的電位分布影響細(xì)胞膜周?chē)娮雍碗x子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此營(yíng)養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，生長(zhǎng)發(fā)育受阻礙死亡，但是微波的穿透深度較小，易出現(xiàn)因微波穿透深度不足而導(dǎo)致的殺蟲(chóng)殺菌不均問(wèn)題。

針對(duì)于這些技術(shù)的不足以及在食品顆粒殺菌殺蟲(chóng)上應(yīng)用的局限，研究人員進(jìn)一步研究了射頻殺菌技術(shù)，其是利用待殺菌物體本身內(nèi)含的極性分子，在射頻電場(chǎng)作用下，其待殺菌物體的極性分子的方向會(huì)隨射頻頻率迅速不斷的交互重新排列（同性相斥，異性相吸的原理），導(dǎo)致分子間快速轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦而生熱，如水分子等不斷改變極性方向，導(dǎo)致待殺菌物體的溫度急劇升高而達(dá)到殺菌的效果。

如專(zhuān)利號(hào)為2017100238244揭示的一種低水分活度食品的射頻殺菌的方法，其包括將食品平鋪在傳動(dòng)帶上傳送到射頻殺菌處理裝置進(jìn)行處理的過(guò)程，以及每隔一段時(shí)間進(jìn)行翻動(dòng)、混合的過(guò)程。

又如美國(guó)專(zhuān)利us4974503，揭示一種用于對(duì)食品進(jìn)行巴氏消毒和/或滅菌的設(shè)備，包括：處理腔室；位于腔室內(nèi)側(cè)的傳送帶；用于致動(dòng)傳送帶的輥；以及，用于引導(dǎo)輥的機(jī)構(gòu)，待處理的產(chǎn)品位于容器中，容器放置于傳送帶上傳動(dòng)到射頻殺菌裝置處進(jìn)行殺菌。

再如申請(qǐng)?zhí)枮?01510234110.9的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，其同樣是通過(guò)傳送帶輸送物料至射頻殺菌裝置進(jìn)行殺菌。

然而不論是上述專(zhuān)利還是其他的食品顆粒射頻滅菌方法，都存在一定問(wèn)題：由于食品顆粒平鋪在輸送帶上或盛放于容器中或包裝袋中再通過(guò)傳送帶等輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行輸送，這就導(dǎo)致食品顆粒處于堆積狀態(tài)，食品顆粒的表面會(huì)被與它貼合的其他食品顆粒遮擋，并且堆積在下方的食品顆粒會(huì)被上層的食品顆粒完全遮擋，而無(wú)法充分暴露在射頻電場(chǎng)中以及均勻的吸收射頻能，這就導(dǎo)致部分細(xì)菌和/或蟲(chóng)無(wú)法被殺死，產(chǎn)生殺菌和殺蟲(chóng)的不均勻、不充分的問(wèn)題，影響最終的殺菌效果。

同時(shí)，由于它們都具有輸送線的結(jié)構(gòu)，這也使得殺菌設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更大、更復(fù)雜。

另外，當(dāng)食品顆粒直接平鋪在輸送帶上或不適用容器盛裝時(shí)，殺菌后的食品顆粒，尤其是粉狀食品的回收也成為難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，通過(guò)氣流使食品顆粒呈懸浮狀態(tài)進(jìn)行射頻殺菌和/或蟲(chóng)以及氣固旋風(fēng)分離實(shí)現(xiàn)食品顆粒回收，從而提供了滅菌和/或滅蟲(chóng)效果均勻可靠且可以快速回收食品顆粒的食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備、方法及其應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備，包括至少一個(gè)滅菌室，所述滅菌室包括進(jìn)料口和出料口，所述進(jìn)料口和出料口之間設(shè)置有至少一條滅菌通道，每個(gè)所述滅菌通道對(duì)應(yīng)至少一個(gè)滅菌裝置，還包括通過(guò)產(chǎn)生氣流驅(qū)動(dòng)食品顆粒部分或全部懸浮在所述滅菌通道中的擴(kuò)散裝置。

優(yōu)選的，所述滅菌室上設(shè)置有觀察窗。

優(yōu)選的，所述進(jìn)料口連接物料進(jìn)口，所述物料進(jìn)口斜向設(shè)置，且其與進(jìn)料口連接端的高度低于其相反端的高度。

優(yōu)選的，所述滅菌室上還設(shè)置有用于通入防爆氣體的連接口。

優(yōu)選的，所述滅菌裝置為射頻發(fā)生裝置，所述射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部延伸到所述滅菌通道內(nèi)。

優(yōu)選的，所述射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部設(shè)置有均熱裝置，所述均熱裝置包括可自轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述射頻發(fā)射部前端的轉(zhuǎn)頭，所述轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有一組呈弧線分布的均熱孔，每個(gè)所述均熱孔的中心到所述轉(zhuǎn)盤(pán)的外圓周面的距離相同。

優(yōu)選的，所述滅菌室還通過(guò)可調(diào)控供氧量的內(nèi)置接口連接氧氣供應(yīng)源。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)散裝置至少產(chǎn)生從進(jìn)料口向出料口運(yùn)動(dòng)的氣流。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)散裝置還產(chǎn)生從滅菌通道的底部向頂部運(yùn)動(dòng)的氣流和/或從所述滅菌通道的頂部向底部運(yùn)動(dòng)的氣流。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)散裝置還包括連接在所述出料口處且使出料口區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓或局部真空的氣固分離裝置。

優(yōu)選的，所述氣固分離裝置是旋風(fēng)分離機(jī)。

優(yōu)選的，所述冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備通過(guò)可控滅菌和/或滅蟲(chóng)措施使菌種和/或蟲(chóng)的數(shù)量級(jí)降低到所述食品顆粒的保質(zhì)時(shí)間要求內(nèi)。

食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備，包括滅菌室以及用于對(duì)所述滅菌室內(nèi)的食品顆粒進(jìn)行滅菌和/或滅蟲(chóng)的滅菌裝置，所述滅菌室內(nèi)的食品顆粒部分或全部呈懸浮狀態(tài)以進(jìn)行滅菌和/或滅蟲(chóng)。

優(yōu)選的，所述滅菌裝置通過(guò)物理誘變實(shí)現(xiàn)滅菌和/或滅蟲(chóng)。

優(yōu)選的，所述滅菌裝置為射頻發(fā)生裝置，所述射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部延伸到所述滅菌室內(nèi)。

優(yōu)選的，所述射頻發(fā)射部設(shè)置有均熱裝置，所述均熱裝置包括可自轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述射頻發(fā)射部前端的轉(zhuǎn)頭，所述轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有一組呈弧線分布的均熱孔，每個(gè)所述均熱孔的中心到所述轉(zhuǎn)盤(pán)的外圓周面的距離相同。

優(yōu)選的，所述冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備還通過(guò)化學(xué)誘變實(shí)現(xiàn)滅菌和/或滅蟲(chóng)。

優(yōu)選的，所述滅菌室還通過(guò)可調(diào)控供氧量的內(nèi)置接口連接氧氣供應(yīng)源。

優(yōu)選的，所述食品顆粒通過(guò)擴(kuò)散裝置形成的氣流部分或全部懸浮于所述滅菌室內(nèi)，所述擴(kuò)散裝置至少產(chǎn)生從滅菌室的進(jìn)料口向出料口運(yùn)動(dòng)的氣流。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)散裝置還產(chǎn)生從所述滅菌室的內(nèi)底面向內(nèi)頂面運(yùn)動(dòng)的氣流和/或從所述滅菌室的內(nèi)頂面向內(nèi)底面運(yùn)動(dòng)的氣流。

優(yōu)選的，所述氣流為熱氣流。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)散裝置還包括連接在所述出料口處且使出料口區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓或局部真空的氣固分離裝置。

優(yōu)選的，所述氣固分離裝置是旋風(fēng)分離機(jī)。

食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)方法，包括如下步驟：

s1，提供上述的食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備及食品顆粒；

s2，產(chǎn)生氣流使位于滅菌室內(nèi)的食品顆粒部分或全部呈懸浮狀態(tài)以進(jìn)行滅菌和/或滅蟲(chóng)。

優(yōu)選的，還包括s3，旋風(fēng)分離裝置抽吸滅菌室內(nèi)的氣體，并實(shí)現(xiàn)氣固分離。

優(yōu)選的，還包括s4，通過(guò)內(nèi)置接口控制所述滅菌室內(nèi)的氧氣含量來(lái)控制化學(xué)誘變過(guò)程。

優(yōu)選的，還包括s5，對(duì)經(jīng)過(guò)射頻處理后的食品顆粒進(jìn)行冷激處理。

優(yōu)選的，所述冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備應(yīng)用于面粉、調(diào)料粉、飲料粉、奶粉、大米、豆類(lèi)以及茶葉的滅菌和/或滅蟲(chóng)。

本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

本發(fā)明設(shè)計(jì)精巧，通過(guò)擴(kuò)散裝置產(chǎn)生氣流使食品顆粒呈懸浮狀態(tài)，從而避免它們堆積在一起，因此能夠保證食品顆粒充分的暴露在射頻電場(chǎng)中且均勻的接收射頻能量，從而實(shí)現(xiàn)均勻滅菌和/或滅蟲(chóng)，保證了殺菌和/或滅蟲(chóng)的有效性和充分性，同時(shí)采用射頻殺菌，與常規(guī)熱力殺菌比較，能在比較低的溫度和較短的時(shí)間獲得所需的消毒殺菌效果，此外射頻滅菌和/或滅蟲(chóng)還能保留更多的營(yíng)養(yǎng)成分和色、香、味、形等風(fēng)味。

氣流在使食品顆粒懸浮的同時(shí)，還驅(qū)動(dòng)食品顆粒移動(dòng)，因而不需要專(zhuān)門(mén)的輸送線的結(jié)構(gòu)，從而有利于簡(jiǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)；同時(shí)，結(jié)合旋風(fēng)分離機(jī)，不僅有助于驅(qū)動(dòng)氣體流動(dòng)產(chǎn)生氣流，簡(jiǎn)化擴(kuò)散裝置的結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠有效的實(shí)現(xiàn)食品顆粒的回收，解決了現(xiàn)有技術(shù)中食品顆粒不易回收的問(wèn)題，有利于提高加工效率。

由于可以設(shè)置多個(gè)滅菌室、滅菌通道和射頻發(fā)生裝置，因而可以大大的提高加工效率。

在氧氣氛圍條件下，結(jié)合射頻作用，能夠產(chǎn)生一定量的臭氧，實(shí)現(xiàn)化學(xué)誘變和物理誘變的有效結(jié)合，有助于進(jìn)一步保證殺菌和殺蟲(chóng)的效果。

通過(guò)增加均熱裝置，能夠有效的降低射頻發(fā)射部產(chǎn)生的高溫，從而避免高溫對(duì)食品顆粒的色、香、味、功能性以及營(yíng)養(yǎng)成分等的破壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明射頻發(fā)生裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋。這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

本發(fā)明揭示了食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備，可應(yīng)用于面粉、調(diào)料粉、飲料粉、奶粉、大米、豆類(lèi)以及茶葉等食品顆粒的滅菌和/或滅蟲(chóng)，當(dāng)然也可以是其他領(lǐng)域的顆粒物和粉的殺蟲(chóng)和滅菌，如醫(yī)藥粉劑、飼料等。

如附圖1所示，所述食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備包括至少一個(gè)滅菌室1，所述滅菌室1包括進(jìn)料口11和出料口12，所述進(jìn)料口1連接物料進(jìn)口5，為了降低物料涵道輸送能耗，所述物料進(jìn)料口將安置于進(jìn)料口斜上方一定高度處，即所述物料進(jìn)口5斜向設(shè)置，且其與進(jìn)料口11連接端的高度低于其相反端的高度，因而能夠有效的利用食品顆粒自身重力的斜向分力下滑到所述進(jìn)料口11處。

所述進(jìn)料口11和出料口12之間設(shè)置有至少一條滅菌通道（圖中未示出），所述滅菌室1和/或滅菌通道的數(shù)量，可以根據(jù)實(shí)際加工效率的要求和/或下述的氣流作用力的大小來(lái)確定，并且，為了便于觀察滅菌室1內(nèi)的情況，所述滅菌室1上設(shè)置有觀察窗4。

由于加工的物料是食品顆粒，尤其是粉狀食品，極易發(fā)生爆炸，因此還需要有充分的防爆措施，詳細(xì)的，如附圖1所示，是通過(guò)在所述滅菌室1上設(shè)置有用于通入防爆氣體的連接口6，所述連接口6連接防爆氣體源，所述防爆氣體優(yōu)選是二氧化碳和氮?dú)狻?/p>

如附圖1所示，每個(gè)所述滅菌通道對(duì)應(yīng)至少一個(gè)滅菌裝置2，所述滅菌裝置2通過(guò)物理誘變實(shí)現(xiàn)滅菌和/或滅蟲(chóng)，具體的，所述滅菌裝置2優(yōu)選為射頻發(fā)生裝置，這是由于離子電導(dǎo)損耗隨物料含水率的增大而增大，物料中局部含水率較大的部分，介電損耗因子較大，物料在射頻場(chǎng)中的加熱速率隨物料介電損耗因子的增大而增大，射頻能量會(huì)集中在局部含水率較大的部分,，因而蟲(chóng)（菌）體升溫速率快與物料，因此射頻特別適于低水分活度食品，如面粉、奶粉、調(diào)料粉等粉狀食品的殺蟲(chóng)（菌），并且，所述射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部延伸到所述滅菌通道內(nèi)。

射頻滅菌和蟲(chóng)的機(jī)理在于，細(xì)菌、成蟲(chóng)與任何生物細(xì)胞一樣，是由水、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂肪和無(wú)機(jī)物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)；其中水是生物細(xì)胞的主要成分，含量在75～85％，因?yàn)榧?xì)菌的各種生理活動(dòng)都必須有水參與才能進(jìn)行，而細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖過(guò)程，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物的吸收是通過(guò)細(xì)胞膜質(zhì)的擴(kuò)散、滲透和吸附作用來(lái)完成的。

在一定強(qiáng)度射頻電場(chǎng)的作用下，物料中的蟲(chóng)類(lèi)和菌體也會(huì)因分子極化馳豫，同時(shí)吸收射頻能升溫；由于它們是凝聚態(tài)物質(zhì)，分子間的作用力加劇了射頻能向熱能的能態(tài)轉(zhuǎn)化，從而使體內(nèi)蛋白質(zhì)同時(shí)受到無(wú)極性熱運(yùn)動(dòng)和極性轉(zhuǎn)動(dòng)兩方面的作用，使其空間結(jié)構(gòu)變化或破壞，而使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)變性后，其溶解度、粘度、膨脹性、滲透性、穩(wěn)定性都會(huì)發(fā)生明顯的變化，而失去生物活性。另一方面，射頻能的非熱效應(yīng)在滅菌中起到了常規(guī)物理滅菌所沒(méi)有的特殊作用，也是造成細(xì)菌死亡的原因之一。

本專(zhuān)利的射頻發(fā)生裝置采用大功率射頻電源，其由電子管自激振蕩而成，電子管燈絲電流的大小和穩(wěn)定性，電子管柵極電流以及電子管的冷卻決定了整個(gè)射頻電源是否能正常工作，本專(zhuān)利基于新型igbt及電力變換技術(shù)與pwm控制技術(shù)，根據(jù)燈絲電流穩(wěn)定度和可調(diào)性的要求，自動(dòng)調(diào)節(jié)電子管的燈絲電流，保證電子管射頻輸出的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)出合理的高精度、高穩(wěn)定性、大電流電子管燈絲穩(wěn)定電流源。

同時(shí)，根據(jù)射頻電源電子管柵極電流以及柵極信號(hào)濾波的要求，采用高精度的pll技術(shù)，保證射頻工作頻率的偏差不超過(guò)±0.8%，采用大功率電子管實(shí)現(xiàn)射頻功率的振蕩與放大輸出，設(shè)計(jì)出合理的柵極限流電阻，柵極濾波電感以及保護(hù)電路的參數(shù)，使射頻振蕩電路工作于穩(wěn)定的恒流狀態(tài)，高頻功率輸出能夠靈活自主地由主控系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制的射頻振蕩功率放大及輸出系統(tǒng)。

另外，基于ansoftmaxwell三維電磁仿真軟件，對(duì)射頻的傳輸通道及輻射場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行多模態(tài)仿真，設(shè)計(jì)反輻射多重保護(hù)隔離裝置，保證射頻功率良好傳輸并作用于被處理的介質(zhì)上，同時(shí)有效地阻止射頻功率向處理腔以外的空間輻射，保證操作人員的電磁輻射安全。

由于工作時(shí)，射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部會(huì)產(chǎn)生一定熱量，形成高溫，因此為了避免高溫對(duì)食品顆粒的影響，進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，如附圖2所示，在所述射頻發(fā)生裝置的射頻發(fā)射部設(shè)置有均熱裝置8，所述均熱裝置8包括可自轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述射頻發(fā)射部前端的轉(zhuǎn)頭，所述轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)盤(pán)81上設(shè)置有一組呈弧線分布的均熱孔82，每個(gè)所述均熱孔82的中心到所述轉(zhuǎn)盤(pán)81的外圓周面的距離相同。

所述均熱裝置8的散熱原理在于：所述射頻發(fā)射部發(fā)出的熱量通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)81上的均熱孔82擴(kuò)散到周?chē)h(huán)境中實(shí)現(xiàn)散熱，從而使得射頻發(fā)射部發(fā)出的熱量產(chǎn)生的溫度降低到80℃左右。

更進(jìn)一步，為了使食品顆粒外表的細(xì)菌和/或蟲(chóng)能夠充分的暴露在射頻電場(chǎng)中以及均勻的接收射頻能，避免食品顆粒之間堆積相互貼合的干擾，食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備還包括通過(guò)產(chǎn)生氣流驅(qū)動(dòng)食品顆粒部分或全部懸浮在所述滅菌通道中的擴(kuò)散裝置（圖中未示出），所述擴(kuò)散裝置至少產(chǎn)生從進(jìn)料口11向出料口12運(yùn)動(dòng)的氣流，并且發(fā)明人進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：所述氣流為熱氣流時(shí)，滅菌和/或滅蟲(chóng)的效果更佳。

所述從進(jìn)料口11向出料口12運(yùn)動(dòng)的氣流不僅使食品顆粒懸浮在滅菌通道中，同時(shí)驅(qū)動(dòng)食品顆粒向所述出料口12方向移動(dòng)，因此所述擴(kuò)散裝置可以是設(shè)置在所述進(jìn)料口11處的送風(fēng)裝置，其可以是已知的任何產(chǎn)生相應(yīng)方向氣流的裝置或機(jī)構(gòu)，如風(fēng)扇和/或內(nèi)置送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口等，并且所述送風(fēng)裝置的送風(fēng)量可以是固定的，也可以根據(jù)滅菌通道的數(shù)量來(lái)調(diào)整送風(fēng)量。

另外，在其他實(shí)施例中，所述擴(kuò)散裝置還可以產(chǎn)生從滅菌通道的底部向頂部運(yùn)動(dòng)的氣流和/或從所述滅菌通道的頂部向底部運(yùn)動(dòng)的氣流，對(duì)應(yīng)的，其可以是設(shè)置在所述滅菌通道頂部和/或底部的出氣孔或者送風(fēng)裝置，從而使得食品顆粒能夠充分的懸浮在滅菌通道內(nèi)，同時(shí)借助氣流對(duì)食品顆粒的攪動(dòng)，使得食品顆粒能夠完整的暴露在射頻電場(chǎng)中以及更加均勻的接收射頻能。

更進(jìn)一步，如附圖1所示，所述擴(kuò)散裝置還包括連接在所述出料口12處且使出料口區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓或局部真空的氣固分離裝置3，所述氣固分離裝置3優(yōu)選是旋風(fēng)分離機(jī)，具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)物料的處理量和送風(fēng)口處的空氣中固含物比例，設(shè)計(jì)相應(yīng)分離能力的旋風(fēng)分離機(jī)。

所述氣固分離裝置3工作時(shí)，抽吸所述出料口處12的氣體，從而使所述出料口區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓或局部真空，因而位于所述負(fù)壓或局部真空區(qū)域前方的氣體快速填充所述負(fù)壓或局部真空區(qū)域，從而使得滅菌通道內(nèi)的氣體運(yùn)動(dòng)形成朝向所述出料口12方向的氣流，氣流帶動(dòng)懸浮在滅菌通道內(nèi)的食品顆粒一起向所述出料口12方向移動(dòng)，通過(guò)設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離機(jī)的吸力的設(shè)計(jì)，可以對(duì)食品顆粒通過(guò)滅菌通道的時(shí)間進(jìn)行控制，并且，此時(shí)，從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，還可以省去進(jìn)料口11處設(shè)置的送風(fēng)裝置，僅在滅菌通道的頂面和/或底面設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)反向氣流的裝置即可。

包含食品顆粒的氣體被吸入到所述旋風(fēng)分離機(jī)后，靠氣流切向引入造成的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使具有較大慣性離心力的食品顆粒甩向外壁面分開(kāi)實(shí)現(xiàn)食品顆粒和氣體的分離，從而能夠快速實(shí)現(xiàn)滅菌后食品顆粒的回收。

再一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備除了采用物理誘變進(jìn)行滅菌和/或滅蟲(chóng),還采用化學(xué)誘變方法來(lái)實(shí)現(xiàn)滅菌和/或滅蟲(chóng)。

具體來(lái)說(shuō)，如附圖1所示，在所述滅菌室1還通過(guò)可調(diào)控供氧量的內(nèi)置接口7連接氧氣供應(yīng)源，通過(guò)控制氧氣的供應(yīng)量，來(lái)調(diào)節(jié)滅菌通道內(nèi)的氧氣氣氛，在射頻作用下，激發(fā)低能量等離子體及生成臭氧，來(lái)殺滅食品顆粒表面的細(xì)菌。

其中，等離子體中含有的大量活性氧離子、高能自由基團(tuán)等成分，極易與細(xì)菌、霉菌及芽孢、病毒中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性，使各類(lèi)微生物死亡，同時(shí)，等離子體中高速粒子能夠打破微生物分子的化學(xué)鍵，生成揮發(fā)性的化合物，從而實(shí)現(xiàn)殺菌。

臭氧能氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶，并直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細(xì)胞和核糖核酸，分解dna、rna、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類(lèi)和多糖等大分子聚合物，使細(xì)菌的物質(zhì)代謝生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程遇到破壞；臭氧還可以滲透到細(xì)胞組織、侵入細(xì)胞膜內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原等，使其溶解變性死亡。

由于食品滅菌并不一定需要完全的殺菌，其一般是在一定保質(zhì)期內(nèi)，細(xì)菌和/或蟲(chóng)的數(shù)量級(jí)滿足規(guī)定要求即可，因此本專(zhuān)利的所述冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備通過(guò)控制氧氣氣氛從而實(shí)現(xiàn)可控滅菌和/或滅蟲(chóng)，以使菌種和/或蟲(chóng)的數(shù)量級(jí)降低到所述食品顆粒的保質(zhì)時(shí)間要求內(nèi)。

最后，本專(zhuān)利提供了食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)方法，包括如下步驟：

s1，提供如上食品顆粒懸浮冷滅菌和/或滅蟲(chóng)設(shè)備并啟動(dòng)，人工或通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備將食品顆粒放入物料進(jìn)口并導(dǎo)入到所述滅菌室內(nèi)。

s2，所述擴(kuò)散裝置產(chǎn)生氣流使位于滅菌室內(nèi)的食品顆粒部分或全部呈懸浮狀態(tài)，從而使食品顆粒表面的細(xì)菌和/或蟲(chóng)能夠充分、均勻的暴露在射頻發(fā)生裝置產(chǎn)生的射頻電場(chǎng)中，并接收射頻能量，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌和/或蟲(chóng)的充分殺死。

s3，所述旋風(fēng)分離機(jī)抽吸殺菌通道內(nèi)包含經(jīng)過(guò)食品顆粒的氣體進(jìn)入其內(nèi)部，并通過(guò)其自身結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)氣固分離，從而完成滅菌和/或蟲(chóng)的食品顆粒的回收。

同時(shí)，在滅菌過(guò)程中，還包括s4，通過(guò)內(nèi)置接口控制通入到所述滅菌室內(nèi)的氧氣量，進(jìn)而控制所述滅菌室內(nèi)的氧氣含量，在氧氣氛圍及射頻作用下，產(chǎn)生等離子體及臭氧，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌和/或蟲(chóng)的化學(xué)誘變。

進(jìn)一步，還包括s5，對(duì)經(jīng)過(guò)射頻處理后的食品顆粒進(jìn)行冷激處理，通過(guò)多種滅菌/滅蟲(chóng)措施的結(jié)合，進(jìn)一步保證最終的滅菌和/或滅蟲(chóng)效果。

本發(fā)明尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。