專利名稱:用臭氧離子強化水果、蔬菜保鮮效果的方法及其設備的制作方法
本發(fā)明涉及一種水果、蔬菜貯藏保鮮的方法及設備，適用于果蔬產(chǎn)地、倉庫、商業(yè)企業(yè)、食品加工車間等貯藏保鮮，也適用于汽車、火車和輪船運輸途中保鮮，也可與冷藏法結合使用。
現(xiàn)代果蔬的貯藏保鮮，多采用冷凍、氣調(diào)、化學防腐藥劑等方法。冷凍、氣調(diào)方法投資大，耗能高，而且對某些果蔬(如柑桔)不太適用?；瘜W防腐劑又存在抗藥性和殘毒等問題。輻射保鮮法，投資較大，放射源保管困難，存在環(huán)境污染問題，不易推廣。
七十年代開始研究的利用空氣放電效應產(chǎn)生正、負離子和臭氧保鮮食品的方法，由于無毒無害，不污染環(huán)境，節(jié)約能源，受到發(fā)達國家的重視。八十年代初，蘇、日、英等國競相發(fā)表專利，如S.U923505，810199及日本特許公報昭56-36912所述。但由于下述原因，尚未達到普遍應用的程度。
由于品種的不同，各類果蔬的生理過程有很大差別，因此，用空氣放電法保鮮不同的果蔬所需的放電生成氣的組成成份和濃度應有所不同。這一點在現(xiàn)有專利中沒有得到反映。如SU923505提出對任何食品，均一律采用長期不斷以1～2米/秒風速，送入負離子濃度為105～106個/Cm3的離子化空氣，每晝夜短時一次通入1～3mg/米3臭氧的保鮮方法;而昭56～36912卻提出在食品貯藏箱內(nèi)添加正離子是最佳的生鮮食品保存方法。因此，實際應用時，往往不一定得到滿意的效果。
其次，按SU923505的要求，應不斷向貯藏庫內(nèi)吹入離子化空氣，這樣不僅耗能較多，不易保證濕度的穩(wěn)定，而且可能帶入病菌，減弱貯藏庫內(nèi)自發(fā)氣調(diào)的作用，導致保鮮效果降低。與長期用臭氧進行處理相比，SU923505提出每晝夜短時用臭氧處理一次的方法，雖然大大減少能耗，降低對果蔬生理過程的不利影響，但由于臭氧分解需一定時間，庫房仍有相當長的時間處于臭氧環(huán)境之中。顯然，這對于貯藏期較長的果蔬，這種處理方式仍可能對果蔬的生理過程產(chǎn)生有害影響，使其風味變差，甚至降低好果率。
此外，現(xiàn)有專利中均采用空氣正、負離子或臭氧進行貯藏保鮮，未提出采用臭氧離子保鮮的方法，根據(jù)我們的試驗研究證明，采用臭氧離子保鮮水果、蔬菜，不僅簡化操作，省工節(jié)能，而且由于協(xié)同作用，可強化保鮮效果。
現(xiàn)有專利所采用的裝置，均為一般的臭氧發(fā)生器及離子發(fā)生器，并未根據(jù)大量的保鮮試驗，研制出適合水果、蔬菜保鮮及試驗研究用的、便于推廣應用的專用設備或機具，因而影響了這一方法的普及推廣。
本發(fā)明的任務在于針對上述專利的不足，根據(jù)空氣放電保鮮法保鮮機理的探討以及對放電現(xiàn)象的研究，提出一種用臭氧離子周期間斷對果蔬進行處理以提高保鮮效果和節(jié)約能源的新方法，以及一種與該方法相適應的、便于推廣應用的專用保鮮設備。從而給社會提供一種能耗極少，效果穩(wěn)定，保鮮期長，營養(yǎng)物質(zhì)損失少，無殘毒，不污染環(huán)境的實用化的新保鮮方法，以及一種便于普及推廣的空氣放電保鮮機。
我們對蜜柑(如溫州蜜柑)作了大量試驗，從抑制病菌、生化分析、果皮解剖結構等方面，對空氣放電保鮮法的機理進行了探討。研究表明，空氣放電保鮮法，特別是臭氧負離子，有顯著的防腐保鮮作用?？諝夥烹姳ｕr法對青、綠霉和交鏈雹霉等各種霉菌均有抑制作用，對細菌的抑制效果更為顯著。該方法不僅能抑制果皮表面的病菌，而且能凈化整個貯藏環(huán)境。通過柑桔及蕃茄的試驗發(fā)現(xiàn)，臭氧、空氣負離子和臭氧負離子有消除和減少貯藏庫內(nèi)和果體內(nèi)部乙烯、乙醛和乙醇等有害氣體含量的作用，從而能有效抑制果蔬的后熟過程。其中，臭氧負離子消除乙烯的效果最為顯著。用臭氧負離子處理蜜柑，可誘導其果皮氣孔收縮關閉;經(jīng)臭氧負離子處理的蜜柑，其呼吸強度顯著降低。
用空氣放電法保鮮果蔬，應以維持果蔬生命，降低生理消耗，調(diào)動果體自身抗病能力，輔以抑菌措施，為指導思想來確定放電生成氣的組份、濃度和處理周期。對不同品種的果蔬，可通過小規(guī)模的正交試驗，輔以生化分析及氣孔開度變化情況的觀察，確定其所需的最佳放電生成氣的組份、濃度和處理周期。
由于臭氧的電子親和能比氧氣大得多，臭氧的電子吸附系數(shù)通常為氧氣的10倍，因而，在同樣的放電情況下，臭氧負離子比氧氣負離子易于形成。本發(fā)明裝置的實測表明，臭氧正、負離子的濃度比空氣正、負離子濃度提高一倍。離子利用臭氧作載氣，有更強的擴散能力，而臭氧離子由于帶有電荷，比普通臭氧更易粘附到果蔬表面。因此，利用臭氧與離子之間的這種協(xié)同作用，采用臭氧離子作一次處理的方法，代替現(xiàn)有專利中用臭氧和空氣離子分別處理二次的方法，不僅簡化操作，節(jié)約能源，而且能使保鮮效果得到加強。試驗表明，用臭氧離子處理的柑桔、蕃茄等，乙烯含量比用空氣氧氣負離子及臭氧處理的低，且風味更加可口。
按照上述保鮮方法的要求，本發(fā)明提出了與國外現(xiàn)有專利不同的空氣放電保鮮機。此裝置具有如下特點1.本發(fā)明采用無聲放電加電暈放電的組合電極系統(tǒng)構成的空氣放電室，以供保鮮機產(chǎn)生正、負臭氧離子或普通空氣離子和臭氧。
2.本發(fā)明的無聲放電電極系統(tǒng)系采用特殊的紊流式非均勻電場結構，使其放電起始電壓比均勻電場無聲放電電極的放電起始電壓降低一倍，而又保證單位面積上的微放電通道數(shù)足夠多。因而，該保鮮機能提高放電生成氣的產(chǎn)率，同時又可降低工作電壓，從而縮小體積，減輕重量。
3.本發(fā)明所采用的紊流式非均勻電場無聲放電電極結構還具有風阻小的特點，保證了果蔬保鮮所需的放電生成氣的氣流速度，又能冷卻放電電極，能進一步提高放電生成氣的產(chǎn)率。
4.本發(fā)明的保鮮機為可調(diào)式，可方便地改變放電生成氣的組份和濃度，并提供下列七種處理方式，以適應各種不同品種的果品、蔬菜保鮮和試驗研究之用。
①臭氧處理;②氧氣負離子處理;③空氣正離子處理;④臭氧負離子處理;⑤臭氧正離子處理;⑥臭氧與氧氣負離子分別處理;⑦臭氧與空氣正離子分別處理。
圖1所示〔10〕是本發(fā)明的一種具體的空氣放電室結構原理圖。放電管〔1〕是園形絕緣管，管壁外面敷以金屬作外電極，管內(nèi)有網(wǎng)狀金屬內(nèi)電極〔2〕，使之構成紊流式不均勻電場無聲放電的電極系統(tǒng)，它能保證放電起始電壓低，風阻小，流注放電通道數(shù)足夠多，以達到提高放電生成氣產(chǎn)率，縮小體積，減輕重量之目的。通過試驗求得了放電管的最佳尺寸。每根放電管裝配在金屬電極〔8〕上，由金屬材料制成的尖端〔3〕，接于金屬匯流排上，使放電室內(nèi)產(chǎn)生電暈放電。在放電室出口，裝上接地電極系統(tǒng)〔4〕與〔5〕。圖1中〔6〕、〔7〕是絕緣拉桿，〔9〕是金屬桿。
已研制成的空氣放電保鮮機的尺寸為540×330×430mm，與一臺普通示波器的大小差不多，重27公斤，裝在一輛帶升降支架的小車上，便于移動和升降。整機消耗功率為130W。一臺保鮮機，可用于保鮮數(shù)十萬斤柑桔。
利用本發(fā)明所提供的方法和裝置進行水果、蔬菜的貯藏保鮮，保鮮期長，營養(yǎng)物質(zhì)損耗小，風味純正。本方法不采用化學藥劑和放射性物質(zhì)，具有無殘毒，不污染環(huán)境的突出優(yōu)點。
只要有空氣和電的地方就能采用本方法，對庫房無特殊要求，操作簡便，易于推廣。
本發(fā)明所提方法和裝置高效節(jié)能，平均每一萬斤柑桔每月只消耗一度電，貯藏四個月電費只需要幾角錢，因此經(jīng)濟效益很大。
采用本發(fā)明所研制的空氣放電保鮮機貯藏保鮮溫州蜜柑時，將樹上適時無傷采收的柑桔就地裝入透氣的木箱或塑料箱，直接運進倉庫，然后按優(yōu)選出的放電生成物的組份、劑量和處理周期進行處理。保鮮機數(shù)日一次短時在門外向庫內(nèi)鼓入臭氧離子氣體。一臺保鮮機可逐個處理多間庫房，保鮮數(shù)十萬斤柑桔。庫房應基本密閉，以保證庫內(nèi)的溫、濕度恒定和環(huán)境的凈化。貯藏期間，一般不進行翻檢，這樣不但省工省時，也避免了翻檢引起的機械傷和交叉感染。
按上述方法，在簡易貯藏庫中，未采取任何調(diào)溫調(diào)濕措施的條件下，進行了二輪中規(guī)模試驗(3萬斤和5萬斤)，120天的出庫好果率為82%以上，而且果蒂青綠，光澤飽滿，風味純正，營養(yǎng)物質(zhì)損失很少。
此外，還對西瓜、蘋果、蕃茄、青椒、花菜等果蔬進行過試驗，也取得穩(wěn)定的良好保鮮效果。
權利要求
1.一種空氣放電保鮮方法，其特征在于用臭氧離子強化水果、蔬菜的保鮮效果。
2.一套用于空氣放電保鮮的設備，其特征是該設備包括一個由無聲放電加電暈放電的組合電極系統(tǒng)構成的空氣放電室〔10〕，以供保鮮機產(chǎn)生正、負臭氧離子。
3.根據(jù)權利要求
2所述的一套設備，其特征在于無聲放電電極系統(tǒng)采用特殊的紊流式非均勻電場結構。它包括放電管〔1〕是園形絕緣管，管壁外面敷以金屬作外電極，管內(nèi)有網(wǎng)狀金屬內(nèi)電極〔2〕。
4.權利要求
1和2所述的用于水果、蔬菜保鮮的一套設備，其特征在于它可改變放電生成氣的組份和濃度，并提供以下七種處理方式，以適應各種不同品種的果品、蔬菜保鮮和試驗。①臭氧處理;②氧氣負離子處理;③空氣正離子處理;④臭氧負離子處理;⑤臭氧正離子處理;⑥臭氧與氧氣負離子分別處理;⑦臭氧與空氣正離子分別處理。
專利摘要
一種用臭氧離子強化水果、蔬菜保鮮效果的設備，包括一個由無聲放電加電暈放電的組合電極系統(tǒng)構成的空氣放電室，提供正、負臭氧離子，無聲放電電極系統(tǒng)為紊流式非均勻電場結構。放電管是圓形絕緣管，管壁外面敷以金屬作外電極，管內(nèi)有網(wǎng)狀金屬內(nèi)電極。采用這種方法和設備，進行水果、蔬菜的貯藏保鮮，保鮮期長，營養(yǎng)物質(zhì)損耗小，風味純正，無殘毒，不污染環(huán)境，并且能耗很低。
文檔編號A23L3/32GK86101706SQ86101706
公開日1987年9月30日 申請日期1986年3月10日
發(fā)明者李勁, 王曉瑜, 姚宏霖, 李正瀛, 黃國璠, 胡克英, 黃漢深, 王景龍 申請人:華中工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan