正文 機械攪拌、超聲波、臭氧、紫外線在清洗中的互補性(2 / 2)

為了彌補上述技術的不足,本人和國內的超聲波設備廠、臭氧設備廠進行了聯合研究,發現機械攪拌清洗、超聲波清洗、臭氧水清洗、紫外線照射在去除農殘和殺菌方麵有較好的互補性、疊加性、環保性、非破壞營養性。其主要原理是以下幾點:

(1)由於超聲波、紫外線有一定的方向性,機械攪拌可以使被清洗物體在清洗容器內翻滾,從而均勻得到超聲波和紫外線的作用。

(2)對於紫外線、臭氧難以殺滅的芽孢,超聲波的空化作用能以物理的方式摧毀其芽孢壁殼,既而便於紫外線和臭氧對其滅殺。

(3)超聲波與臭氧氧化技術結合可使臭氧充分分散與溶解,在減少臭氧投加量的同時提高其氧化能力,借助於超聲空化效應及其產生的物化作用來強化臭氧的分解,產生大量的自由基;超聲波產生的高溫高壓“臭氧空化泡”更容易分解細菌和農殘;超聲波對臭氧氧化能力的強化作用不隻是兩者的簡單相加,而是質的飛躍。

(4)細菌、農殘往往存在農作物表麵的蠟質、油脂、絨毛、皺褶中,這些結構往往阻礙臭氧水細菌、農殘與細菌、農殘的接觸,而超聲波的振動和空化效應,有助於減少這種阻礙。

(5)臭氧對渾濁的清洗水有脫色作用,清洗水的清澈,有助於提高紫外線在清洗水中的穿透

距離。

(6)臭氧與紫外線之間的協同作用可顯著地加快有機物的降解速率,大大降低其化學需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)的含量,降低清洗水汙染環境的程度。

(7)機械磨損和超聲波的空化作用可能導致金屬材料加速腐蝕,繼而清洗溶液中鐵、鎂等離子濃度會增加,而臭氧可使鐵、鎂離子氧化生成不溶性鹽分而除去,減少被清洗農作物可能存在的重金屬超標風險。

(8)超聲波是一種物理振動,紫外線和臭氧隻能作用於被清洗的農作物的表麵,所以它們具有非破壞營養性。

基於上述原理,本設備為了解決其技術問題所采用的技術方案是:一種多功能清洗機,包括清洗容器、傳動帶、攪拌電機、攪拌葉片,所述傳送帶的部分工作區域設置在清洗容器的內表麵底部,並由傳送帶電機驅動,所述清洗容器內部安裝有攪拌葉片,攪拌葉片由攪拌電機驅動,所述清洗容器的外部設置有超聲波振子和紫外線殺菌燈,並通過管道連接有一臭氧水機,所述臭氧水機與清洗容器之間通過臭氧水進水管和臭氧水回水管連接,所述的超聲波振子通過電纜與超聲波發生器相連,超聲波發生器發出的高頻振蕩信號通過超聲波振子轉換成高頻機械振蕩,並穿過清洗容器的不鏽鋼底板向清洗容器內部傳遞超聲波振動,將紫外線殺菌燈、臭氧水機和超聲波振子同時安裝在清洗容器上,可以同時工作,起到進一步殺菌和分解農殘的作用。

參考文獻

[1] 塗順明.食品殺菌新技術[M].北京:中國輕工出版社,2004.

作者簡介:楊軍,男,江蘇徐州人,江蘇安華電氣自動化有限公司工程師,研究方向:食品機械開發。

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