電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液體食品滅菌技術領域，具體涉及一種電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，高脈沖電場滅菌原理一般為在液體中施加高脈沖電壓，形成高強度的脈沖電場，使液體中的細菌因受到高強度的脈沖電場作用而被電擊穿，最終導致失活。這種技術方案的實施首先必須提供高強度的脈沖電壓，所以存在能耗高、對于設備的技術要求也高，當然存在一定的影響因素，最主要的是因為脈沖電場的理論無法保證對于不同理化參數(shù)的液體得到相同的脈沖電場強度。在液體食品生產(chǎn)線中，液體的理化參數(shù):如電導率、介電常數(shù)等改變隨時都可能使液體內(nèi)的電場強度產(chǎn)生變化，從而引起滅菌效果不穩(wěn)定。
[0003]專利CN102224970A中公開了一種不受液體理化參數(shù)影響的電噴霧滅菌設備，其通過提供一個電源，使帶有細菌的液體流經(jīng)電壓接頭套筒時，液體將高電壓導到中空毛細管發(fā)射針的出口，由于細菌自身的電、化學特性，使細菌逐步極化。在電壓接頭套筒內(nèi)，細菌一般并不會直接因電流作用而死亡。其主要是將這些具有分子極性的細菌隨著液體流動，因中空毛管發(fā)射針的出口被液體充滿，液體在電場力的作用下形成一個動態(tài)的泰勒錐，泰勒錐的曲率半徑非常小，在亞微米數(shù)量級，從而使泰勒錐的表面電場強度足夠高，這一強電場對液體進行作用可以將極性的微生物細胞充分極化，并將其微生物細胞徹底撕裂，從而達到滅菌的效果。但是其存在的主要問題是，中空毛細管發(fā)射針錐體出口端內(nèi)徑較小，其在單位時間能處理的液體量也就相對較少，因此不適合處理大批量需要滅菌的液體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種滅菌徹底、處理量大、適合工業(yè)化應用、結構簡單且操作方便的電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備。
[0005]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備，包括電壓裝置、進料設備，電壓裝置的正極或負極通過電纜連接電極容器，電壓裝置的另一極通過電纜連接霧化裝置，霧化裝置與導電材料制成的發(fā)射噴頭相連接，發(fā)射噴頭對接電極容器，所述霧化裝置為超聲波霧化器或氣動馬達或電動馬達，所述發(fā)射噴頭為柱形多層發(fā)射噴頭或喇叭式發(fā)射噴頭，所述喇叭式發(fā)射噴頭包括中空柱體和與中空柱體相連接的喇叭體，所述進料設備與霧化裝置相連接，液體流入霧化裝置并沿發(fā)射噴頭表面流出，或所述發(fā)射噴頭外部套設有多管進料器，所述進液設備與多管進料器相連接，液體經(jīng)多管進料器噴向發(fā)射噴頭。本發(fā)明中的電場力是由發(fā)射噴頭霧化噴出的液體形成的泰勒錐與電極容器之間形成的。本發(fā)明所述的柱形多層發(fā)射噴頭包括與霧化裝置相連接的圓柱體，所述圓柱體表面設有多層平行環(huán)形凸起。
[0006]本發(fā)明中電壓裝置的主要作用是提供一個電源，使帶有細菌的液體受到高電壓和超聲波的雙重作用釋放出無數(shù)個泰勒錐，由于電場大于細菌細胞正負離子的結合能，將細胞直接撕裂而達到滅菌效果。在超聲波霧化時，細菌一般并不會直接因超聲作用而死亡，這也不是本發(fā)明的主要技術要點與技術構思。本發(fā)明主要是把這些具有分子極性的細菌隨著液體流動、超聲波霧化器的振動，將流動的液體打散成細微顆粒，液體顆粒又受到電場力的作用形成無數(shù)個連續(xù)動態(tài)的泰勒錐，泰勒錐的曲率半徑非常小，在亞微米數(shù)量級，從而使泰勒錐的表面電場強度足夠高，這一強電場對液體的作用不僅可以將極性的微生物細胞充分極化、將其微生物細胞徹底撕裂來達到滅菌的效果，還能破壞液體中存在的某些蛋白質的肽鍵、將其斷裂。本發(fā)明中所述的電動馬達和氣動馬達可以產(chǎn)生和超聲波霧化器相同的霧化效果。
[0007]進一步地，所述電極容器由金屬材料制成，電極容器設有開口和出液端，所述電極容器的形狀為柱狀或半球狀或錐狀或球狀或橢球狀，所述電極容器的出液端對接中轉容器，所述中轉容器內(nèi)表面設有金屬層，中轉容器連有接地線，所述中轉容器通過管道連接出料輸送栗。
[0008]作為優(yōu)選，所述霧化裝置設有進液口和出液口，所述出液口與中空柱體相連接，所述中空柱體與喇叭體的連接處設有封閉底面，所述中空柱體靠近封閉底面的側面設有多個出液孔。封閉底面以及出液孔的設置可以使得液體沿喇叭式發(fā)射噴頭的喇叭體斜面流下，并在流下的過程中不斷被霧化。
[0009]作為進一步優(yōu)選，所述多個出液孔沿柱體圓周均勻分布于中空柱體側面。這種結構設計的喇叭式發(fā)射噴頭，當液體從中空柱體出液孔流出時能保證液體分布更均勻，霧化效果更好且完整，更容易形成穩(wěn)定的泰勒錐。
[0010]作為優(yōu)選，所述喇叭式發(fā)射噴頭的喇叭體底部設有多個平行環(huán)形刀狀端口這種結構設計的喇叭式發(fā)射噴頭其尖端可以接收到霧化裝置傳輸?shù)降哪芰?，因此能更好的實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0011]作為優(yōu)選，所述電極容器的表面設有復合絕緣層。復合絕緣層的設置，可以提高液體利用率以及保障在設備運行過程中，操作人員的安全性。
[0012]作為優(yōu)選，所述進料設備包括進料輸送栗，所述霧化裝置的進液口通過管道連接進料輸送栗，這也是為了更好的實現(xiàn)整個滅菌操作而設計的，這些管道、進料輸送栗為常規(guī)的設備、部件，是根據(jù)具體的工藝要求而確定的部件。
[0013]作為優(yōu)選，所述進料設備包括進料輸送栗，所述多管進料器通過管道連接進料輸送栗。
[0014]作為優(yōu)選，所述進料設備包括進料輸送栗、循環(huán)輸送栗，所述多管進料器通過管道連接循環(huán)輸送栗，循環(huán)輸送栗通過管道連接到中轉容器，中轉容器通過管道連接進料輸送栗。循環(huán)輸送栗的設置目的在于，更充分的保證整體滅菌的效果。
[0015]作為優(yōu)選，所述進料設備包括進料輸送栗、循環(huán)輸送栗，所述中轉容器通過管道連接進料輸送栗，所述霧化裝置通過管道連接循環(huán)輸送栗，所述循環(huán)輸送栗通過管道連接到中轉容器。
[0016]作為優(yōu)選，所述多管進料器設有環(huán)形導管，多管進料器表面設有2?20個與環(huán)形導管相通的出水槽，所述出水槽沿多管進料器表面圓周均勻設置，與環(huán)形導管形成的夾角A為 0。?120。。
[0017]作為優(yōu)選，所述電壓裝置的電壓為脈沖電壓、隨機脈沖電壓、單向正弦波電壓、單向非正弦波電壓或直流電壓，其中電壓值為10V?100KV，所述電壓裝置連接控制裝置，本發(fā)明中的電壓使用范圍較寬，從理論上將，只要有電壓，能使細菌帶上電、形成極化，則最終都會實現(xiàn)滅菌效果。
[0018]作為進一步優(yōu)選，所述電壓裝置的電壓值為10KV?50KV，所述控制裝置為智能控制裝置，其可以根據(jù)液體的流量、細菌的含量及液體的理化參數(shù)等因素具體選擇不同的電壓函數(shù)。這個電壓函數(shù)并不影響本發(fā)明滅菌原理的應用，以及滅菌效果的實現(xiàn)，只是因液體的理化參數(shù)，更優(yōu)的情況下滅菌。本發(fā)明所述智能控制裝置還可以根據(jù)系統(tǒng)設定循環(huán)滅菌的時間，智能控制循環(huán)滅菌的過程。另外，根據(jù)目前實際使用電壓的情況，上述的電噴霧滅菌設備中電壓裝置的電壓值為10KV?50KV時，可以在不增加設備的情況下取得較好的滅囷效果。
[0019]作為優(yōu)選，所述電壓裝置與霧化裝置的連接管路上設有隔離變壓器。所述隔離變壓器的主要起保護人身安全、濾波的作用。
[0020]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述發(fā)射噴頭和電極容器都經(jīng)過衛(wèi)生級的納米金屬不沾涂層材料處理，確保電壓裝置的電可以傳送到被處理的液體。
[0021]另外，在本發(fā)明所述電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備中，電極容器、中轉容器、發(fā)射噴頭進行定期的物理熱力消毒滅菌，以及對各種管道設備、外接的多管進料器進行定期更換，都可以更好地保證液體滅菌的效果。
[0022]本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果:1、本發(fā)明將電噴霧離子化行業(yè)內(nèi)的泰勒錐技術方案應用于液體食品滅菌領域，而且滅菌十分徹底，完全可以確保對食品本身的營養(yǎng)成分的保留，尤其是一些在不適合高溫、高壓處理的情況下，尤為突出。
[0023]2、本發(fā)明采用的霧化裝置，解決了單個泰勒錐上應用流量小的局限性，其利用霧化技術將液體霧化成大量100微米以內(nèi)的霧粒，同時施加電場力作用，迸發(fā)形成無數(shù)個泰勒錐，泰勒錐的曲率半徑非常小，在亞微米數(shù)量級，從而使泰勒錐的表面電場強度足夠高，這一強電場對液體的作用不僅可以將極性的微生物細胞充分極化、將其微生物細胞徹底撕裂來達到滅菌的效果，還能破壞液體中存在的某些蛋白質的肽鍵、將其斷裂。
[0024]3、本發(fā)明所述的電噴霧滅菌與蛋白質肽鍵斷裂設備通過喇叭式發(fā)射噴頭中空柱體出液孔出液的方式或多管進料器表面出水槽出液的方式取代專利CN102224970A中中空毛細管發(fā)射針出液的方