[发明专利]基于表面介质阻挡放电等离子体的食品杀菌装置及方法

说明书

公开了基于表面介质阻挡放电等离子体的食品杀菌装置及方法，装置中，阻挡介质层由绝缘电介质材料构成，沉金层金属沉积于所述阻挡介质层的上表面，所述沉金层设有第一电极孔；沉金网格层PCB印刷于所述阻挡介质层的下表面，用于产生均匀的等离子体的沉金网格层设有第二电极孔，所述沉金网格层具有菱形网格，冷却装置设在所述表面介质阻挡放电结构上方，所述冷却装置朝向并冷却所述沉金层；传送槽设在所述表面介质阻挡放电结构下方以传送朝向所述沉金网格层的食品，使得向下扩散的沿面等离子体作用于所述食品。

技术领域

本发明涉及流体食品非热杀菌保鲜技术领域，特别是一种基于表面介质阻挡放电等离子体的食品杀菌装置及方法。

背景技术

作为全球第一大食品工业国，食品产业已成为我国国民经济最具活力的“新的增长点”和发展现代农业的“新空间”。饮品占据食品行业的半边天，品质、营养和质量安全关系着千家万户的每一个人，也是拉动内需、保障民生、促进经济增长、大量转化农产品和增加农民收入的支柱产业。食品安全和营养品质至关重要，2017年全国食物中毒报告中分析认为，细菌性中毒占比超过50％，因此，杀菌是食品加工生产过程中的首要工序，通过杀菌保证食品安全问题。在技术水平较为落后的发展前期，首先要保证食用安全，可以容忍损失一部分营养；随着科技和生活水平的逐步提升，在保证食品安全的前提下，越来越多的消费者对方便、优质、风味自然、口感醇厚、外观新鲜的食品更为青睐，对获得这种食品的最少化加工亦提出了更高的要求。

现如今的杀菌工艺主要以热杀菌为主，并辅以化学药剂杀菌和紫外线杀菌。但是热处理易破坏食品原有的色、香、味、形，会引起热敏性物质的损失和营养成分的流失。后两种属于传统非热处理技术，化学药剂杀菌主要适用于大批量的灭菌，但存在工艺参数多、控制较难、化学物质残留等缺点，且多数化学物质含致癌物质，会对人类健康造成威胁。紫外线可以杀灭多种微生物，无残留物质，但紫外线辐照能量较低、穿透力弱，仅能对直接照射到的微生物有杀灭作用。

等离子体富含活性粒子，如OH自由基、激发态O原子、N2和N+2等；此外，还有大量的高能粒子，如电子、以及伴随放电的紫外线；以及外施电场和等离子体产生的自生电场。研究表明，它们将作用于流体食品中的细菌，造成细菌失活，达到良好的灭菌效果。

近年来，林宏俊、苏文章设计了一种封闭式等离子体杀菌装置，包括有放置待杀菌消毒物品的盒子以及分别与所述盒子相连通的抽真空装置、充气装置和微波产生装置。这种装置的缺点在于使用繁琐，且需要用到真空装置，无法达到持续杀菌。中国农业大学王德成等人利用针板电极产生等离子体，对青贮原料进行灭菌，并配以传送带，做到连续杀菌。但是这种装置的缺点在于针板电极产生等离子体不均匀且面积较小，另外产生的等离子体连续性较差。司文会、方志成等人设计了一种饮用水加工用等离子体杀菌净化结构，该装置利用多个箱式结构组合，最终达到水的灭菌处理。这种结构的缺点在于构造过于复杂，且连接点过多，若大面积工业化，错误率将大幅提高。张志伟等人设计了一种鲜切果蔬隧道连续式等离子体杀菌装置，该装置利用等离子体发射器、等离子体发生器、传送带和PLC控制系统对果蔬进行连续性杀菌，但是该装置利用针板电极产生等离子体，但等离子体不均匀、面积小且不连续等问题突出，对其工业化造成阻碍。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于表面介质阻挡放电等离子体的食品杀菌装置及方法，本装置可以在大气压空气中产生均匀、稳定、大面积的等离子体，从而便捷、高效的灭菌保鲜。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种基于表面介质阻挡放电等离子体的食品杀菌装置包括，

表面介质阻挡放电结构，其配置成产生向下扩散的沿面等离子体，所述表面介质阻挡放电结构包括，

阻挡介质层，其由绝缘电介质材料构成，