一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置的制造方法
一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于非热灭菌领域，特别涉及一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置。
【背景技术】
[0002]食品工业中采用的杀菌方法主要有加热杀菌和非加热杀菌两大类。非加热杀菌是指不用热能来杀死微生物，故又称为冷杀菌。传统的热杀菌法虽然能保证食品在微生物方面的安全，耗能高，但热能会破坏对热敏感的营养成分，影响食品的质构、色泽和风味。冷杀菌技术虽然起步较晚，但由于消费者要求营养、原汁原味的食品的呼声日益高涨，冷杀菌技术受到日益重视并进展很快。冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度，节能。现有的冷杀菌技术包括高压脉冲电场灭菌技术，脉冲强光灭菌技术等，而脉冲强光灭菌技术是非热杀菌领域很有前景的新型杀菌技术。
[0003]脉冲强光杀菌是利用脉冲高压电源使惰性气体灯发出与太阳光谱相近的白光，紫外线至红外线区域光来抑制杀灭细菌。脉冲强光技术能杀灭大量的微生物，杀菌效率远大于传统的紫外灭菌技术，并且脉冲强光技术随着照射次数的改变，使得淀粉酶的活力下降而不丧失食物的主要成分，食物的货架期延长，杀菌速度快，操作简单，成本得以降低。但是由于脉冲强光技术穿透能力的限制，所以只能对固态物体的表面进行灭菌所以现有的脉冲强光灭菌技术的主要应用领域是对食品的固体包材进行灭菌。因此开发一种可以应用于液态杀菌的脉冲强光灭菌装置，是众所期待的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌
目.ο
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为:
本发明主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成100 μ???1mm厚度液体薄膜的装置；
所述的灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
所述的灭菌处理室为可封闭或开放的空间；
作为优选，所述的灯罩为石英灯罩；
作为优选，所述的灯管为U形灯管或直形灯管；所述灯管发射紫外到红外光线区域光线，且强度高于太阳光。
[0006]作为优选，所述的水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴、压缩机，所述的压缩机用于将待灭菌液体物料压送至空心圆锥雾化喷嘴；空心圆锥雾化喷嘴置于灭菌处理室的上方，使得喷雾落在灭菌处理室内壁形成液体薄膜； 进一步，所述的空心圆锥雾化喷嘴和灭菌处理室内壁底端的连线与竖直面的夹角为β，空心圆锥雾化喷雾喷出的水雾落在灭菌处理室内壁上最高点和喷嘴的连线与竖直面的夹角为α，α、β需满足α > β。
[0007]作为优选，所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳、蠕动泵；所述的灭菌处理室为顶部开放的空间；灭菌处理室置于水膜产生装置的圆筒外壳内，且灭菌处理室与圆筒外壳之间设有液体流动腔室；所述的液体流动腔室通过导管与蠕动泵连接；
作为优选，所述的水膜产生装置包括压缩机、刀梁，刀梁通过固定支架固定于灭菌处理室的上方；
所述的刀梁包括由刀梁左片、刀梁右片构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片与刀梁右片结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有I μπι?200 μπι的间隙，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通；
所述的刀梁结构为直线型、曲线型、环形中的一种。
[0008]若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩；若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射。
[0009]本发明灭菌装置的灯管能发出的脉冲强光是一宽光谱白色闪光，波长范围是从远紫外到远红外(200~1100nm)，强度是太阳光的数千甚至数万倍，对菌体细胞中的DNA、蛋白质和其他大分子产生不可逆的破坏作用，强光的辐射量达到一定的值，使得细胞比表面迅速升温，从而破坏细菌的细胞壁，破坏细胞结构，从而杀灭微生物。由于光线能量会随着距离，时间而衰减，存在光线的有效灭菌距离，因此，灯管与液体薄膜的距离小于50cm。根据不同的物料可选择不同规格的灯管。
[0010]水膜的产生装置充分考虑到灯光正常工作的因素，在灭菌处理室内壁形成的液体薄壁的厚度能让灯源穿透，根据不同的液体物料，灯管的闪烁频率随之变化，实现更高的灭菌效率和更好的灭菌效果。相对于现有的热灭菌化学灭菌等技术，脉冲强光灭菌技术保留了食品的原有主要营养成分、色泽、风味和质地且无有害残留，能耗低；本发明的装置利用灭菌脉冲强光照射液体薄膜，使得在液态物料灭菌、灭菌效果、灭菌效率等方面实现突破，相对于其他的非热灭菌技术本发明的装置结构简单，操作方便安全。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的第一种结构图；
图2是本发明的灯管的剖面图；
图3是空心圆锥喷雾喷嘴的剖面图；
图4是本发明的第二种结构图；
图5是本发明的第三种结构图；
图6是本发明的第三种结构局部放大图；
其中I为压缩机，2为空心圆锥雾化喷嘴，3为灯管，4为灯罩，5为灭菌处理室，6为底座，7为高压脉冲电源，8为液体流动腔室，9为圆筒外壳，10为蠕动泵，11为刀梁，11-1为刀梁左片，11-2为刀梁右片，11-3为刀梁间进样腔体，11-4为间隙。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
[0013]实施例1:
如图1所示，本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴(2)、压缩机(1)，其中喷嘴(2)会喷射出呈空心圆锥状的喷雾；灭菌处理室(5)为圆筒结构，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；
所述的灭菌处理室置于底座(6 )上，底座(6 )上开有一液体出口，液体出口通向液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
将待灭菌液体物料经压缩机(I)压送至水膜产生装置的空心圆锥雾化喷嘴(2)，使得喷嘴(2)喷射一定流速的空心圆锥形喷雾，喷雾中心不形成喷雾，避免了长久使用对灯管
(3)的损耗，喷雾喷洒在灭菌处理室(5)的内壁形成液体薄壁；同时与高压脉冲电源(7)相连的灯管(3)发射一定频率的高强度的光线，灯管(3)外带有石英材质的灯罩(4)，该灯罩
(4)起到保护灯管(3)的作用的同时不影响光线的穿透，液体薄壁的厚度可以让强光穿透，液体薄壁中的细菌在强光的照射后死亡，起到灭菌的效果又不影响液态物料的原有风味，延长货架期。
[0014]如图2所示，本实施例采用的灯管(3)形状为U形。
[0015]如图3所示，本发明使用的喷雾喷嘴(2)喷射出来的喷雾的剖面图为空心的圆锥，可减少对灯管(3)的损耗，角度α可根据灭菌处理室的直径对喷嘴进行调整。
[0016]喷嘴(2)喷射出的空心圆锥形喷雾在灭菌处理室(5)的内壁形成的 水膜的厚度为不超过影响脉冲强光灭菌效果的厚度范围，Inm?10nm。根据不同物料的灭菌要求，脉冲电压频率，照射时间以及喷雾的喷射速度进行相应的改变。
[0017]实施例2:
如图4所示，在实施例1的基础上对水膜的产生方式进行改变。
[0018]本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳(9)、蠕动泵(10);灭菌处理室(5)置于水膜产生装置的圆筒外壳(9)内，且灭菌处理室(5)与圆筒外壳(9)之间设有液体流动腔室(8);所述的液体流动腔室(8 )通过导管连接蠕动泵(11);
所述的灭菌处理室(5)为圆筒结构，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；
所述的灭菌处理室置于底座(6)上，底座上开有一液体出口，液体出口通向液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
蠕动泵将待灭菌液体物料输送到液体流动腔室(8)中，由于灭菌处理室(5)的高度低于水膜产生装置圆筒外壳(9)的高度，因此待灭菌液体物料液面高度最高达到灭菌处理室
(5)的高度，故液态物料将向灭菌处理室(5)内壁溢出，在灭菌处理室(5)内壁形成液体薄膜，液体薄膜的厚度控制在光线可穿透的范围内，位于灭菌处理室(5)中央的灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源，发射一定频率的光线对水膜中的细菌起到灭菌效果。
[0019]灭菌处理室(5)与水膜产生装置圆筒外壳(9)的高度差等参数根据不同的灭菌需求控制调整。强光的照射频率以及照射时间根据不同的物料有所不同。
[0020]实施例3:
如图5所示，在实施例2的基础上对水膜的形状有所改变。
[0021]不同于实施例2，本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);所述的灭菌处理室为封闭的空间，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩
(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；所述的水膜产生装置包括压缩机(I)、两个刀梁(11);所述的两个刀梁(11)通过固定支架固定于灭菌处理室(5)的上方，且位于灯罩(4)的两侧。
[0022]所述的刀梁如图(6)包括由刀梁左片(11-1)、刀梁右片(11-2)构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片(11-1)与刀梁右片(11-2)结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体(11-3)，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机(1)，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有I μπι?200 μπι的间隙(11-4)，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通；
若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩(4);若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射；
压缩机(I)将待灭菌液体物料输送到刀梁(11 )，通过控制压缩机(I)的压力，调节待灭菌液体物料的进样流速，待灭菌液体物料经压缩机(I)输送至刀梁间进样腔体(11-3)后从间隙(11-4)喷出，形成带有厚度的水膜，如图6所示。液体薄膜的厚度由压缩机的压力，缝隙宽度决定为不超过影响脉冲强光的灭菌效果的10ym?1mm厚度范围内。灯管对圆形或者平面液体薄膜进行一定频率，时长的强光照射，处理后的物料在液体收集槽得到集中并导出。强光的照射频率以及照射时间根据不同的物料有所不同。
【主权项】
1.一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于该装置主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成液体薄膜的装置； 所述的灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出。2.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的液体薄膜厚度为100 μ???1mm03.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的灯罩为石英灯罩；所述的灯管为U形灯管或直形灯管，灯管发射紫外到红外光线区域光线，且强度高于太阳光。4.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的灯管与液体薄膜的距离小于50cm。5.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴、压缩机，所述的压缩机用于将待灭菌液体物料压送至空心圆锥雾化喷嘴；空心圆锥雾化喷嘴置于灭菌处理室的上方，使得喷雾落在灭菌处理室内壁形成液体薄膜。6.如权利要求5所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的空心圆锥雾化喷嘴和灭菌处理室内壁底端的连线与竖直面的夹角为β，空心圆锥雾化喷雾喷出的水雾落在灭菌处理室内壁上最高点和喷嘴的连线与竖直面的夹角为α，α、β需满足α > β ο7.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳、蠕动泵；所述的灭菌处理室为顶部开放的空间；灭菌处理室置于水膜产生装置的圆筒外壳内，且灭菌处理室与圆筒外壳之间设有液体流动腔室；所述的液体流动腔室通过导管与蠕动泵连接。8.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括压缩机、刀梁，刀梁通过固定支架固定于灭菌处理室的上方； 所述的刀梁包括由刀梁左片、刀梁右片构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片与刀梁右片结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有间隙，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通； 若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩；若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射。9.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的刀梁结构为直线型、曲线型、环形中的一种。10.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的刀梁左片、刀梁右片间的下方间隙为I μ???200 μπι宽度。
【专利摘要】本发明公开一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置。该装置主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成100μm～10mm厚度液体薄膜的装置；灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；灭菌处理室为可封闭或开放的空间。本发明的装置利用灭菌强光照射液体薄膜，使得在液态物料灭菌、灭菌效果、灭菌效率等方面实现突破，相对于其他的非热灭菌技术本发明的装置结构简单，操作方便安全。
【IPC分类】A23L3/28, A23L3/26
【公开号】CN104905380
【申请号】CN201510162950
【发明人】杨勇
【申请人】杭州聚电科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月8日
【技术领域】
[0001]本发明属于非热灭菌领域，特别涉及一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置。
【背景技术】
[0002]食品工业中采用的杀菌方法主要有加热杀菌和非加热杀菌两大类。非加热杀菌是指不用热能来杀死微生物，故又称为冷杀菌。传统的热杀菌法虽然能保证食品在微生物方面的安全，耗能高，但热能会破坏对热敏感的营养成分，影响食品的质构、色泽和风味。冷杀菌技术虽然起步较晚，但由于消费者要求营养、原汁原味的食品的呼声日益高涨，冷杀菌技术受到日益重视并进展很快。冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度，节能。现有的冷杀菌技术包括高压脉冲电场灭菌技术，脉冲强光灭菌技术等，而脉冲强光灭菌技术是非热杀菌领域很有前景的新型杀菌技术。
[0003]脉冲强光杀菌是利用脉冲高压电源使惰性气体灯发出与太阳光谱相近的白光，紫外线至红外线区域光来抑制杀灭细菌。脉冲强光技术能杀灭大量的微生物，杀菌效率远大于传统的紫外灭菌技术，并且脉冲强光技术随着照射次数的改变，使得淀粉酶的活力下降而不丧失食物的主要成分，食物的货架期延长，杀菌速度快，操作简单，成本得以降低。但是由于脉冲强光技术穿透能力的限制，所以只能对固态物体的表面进行灭菌所以现有的脉冲强光灭菌技术的主要应用领域是对食品的固体包材进行灭菌。因此开发一种可以应用于液态杀菌的脉冲强光灭菌装置，是众所期待的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌
目.ο
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为:
本发明主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成100 μ???1mm厚度液体薄膜的装置；
所述的灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
所述的灭菌处理室为可封闭或开放的空间；
作为优选，所述的灯罩为石英灯罩；
作为优选，所述的灯管为U形灯管或直形灯管；所述灯管发射紫外到红外光线区域光线，且强度高于太阳光。
[0006]作为优选，所述的水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴、压缩机，所述的压缩机用于将待灭菌液体物料压送至空心圆锥雾化喷嘴；空心圆锥雾化喷嘴置于灭菌处理室的上方，使得喷雾落在灭菌处理室内壁形成液体薄膜； 进一步，所述的空心圆锥雾化喷嘴和灭菌处理室内壁底端的连线与竖直面的夹角为β，空心圆锥雾化喷雾喷出的水雾落在灭菌处理室内壁上最高点和喷嘴的连线与竖直面的夹角为α，α、β需满足α > β。
[0007]作为优选，所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳、蠕动泵；所述的灭菌处理室为顶部开放的空间；灭菌处理室置于水膜产生装置的圆筒外壳内，且灭菌处理室与圆筒外壳之间设有液体流动腔室；所述的液体流动腔室通过导管与蠕动泵连接；
作为优选，所述的水膜产生装置包括压缩机、刀梁，刀梁通过固定支架固定于灭菌处理室的上方；
所述的刀梁包括由刀梁左片、刀梁右片构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片与刀梁右片结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有I μπι?200 μπι的间隙，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通；
所述的刀梁结构为直线型、曲线型、环形中的一种。
[0008]若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩；若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射。
[0009]本发明灭菌装置的灯管能发出的脉冲强光是一宽光谱白色闪光，波长范围是从远紫外到远红外(200~1100nm)，强度是太阳光的数千甚至数万倍，对菌体细胞中的DNA、蛋白质和其他大分子产生不可逆的破坏作用，强光的辐射量达到一定的值，使得细胞比表面迅速升温，从而破坏细菌的细胞壁，破坏细胞结构，从而杀灭微生物。由于光线能量会随着距离，时间而衰减，存在光线的有效灭菌距离，因此，灯管与液体薄膜的距离小于50cm。根据不同的物料可选择不同规格的灯管。
[0010]水膜的产生装置充分考虑到灯光正常工作的因素，在灭菌处理室内壁形成的液体薄壁的厚度能让灯源穿透，根据不同的液体物料，灯管的闪烁频率随之变化，实现更高的灭菌效率和更好的灭菌效果。相对于现有的热灭菌化学灭菌等技术，脉冲强光灭菌技术保留了食品的原有主要营养成分、色泽、风味和质地且无有害残留，能耗低；本发明的装置利用灭菌脉冲强光照射液体薄膜，使得在液态物料灭菌、灭菌效果、灭菌效率等方面实现突破，相对于其他的非热灭菌技术本发明的装置结构简单，操作方便安全。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的第一种结构图；
图2是本发明的灯管的剖面图；
图3是空心圆锥喷雾喷嘴的剖面图；
图4是本发明的第二种结构图；
图5是本发明的第三种结构图；
图6是本发明的第三种结构局部放大图；
其中I为压缩机，2为空心圆锥雾化喷嘴，3为灯管，4为灯罩，5为灭菌处理室，6为底座，7为高压脉冲电源，8为液体流动腔室，9为圆筒外壳，10为蠕动泵，11为刀梁，11-1为刀梁左片，11-2为刀梁右片，11-3为刀梁间进样腔体，11-4为间隙。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
[0013]实施例1:
如图1所示，本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴(2)、压缩机(1)，其中喷嘴(2)会喷射出呈空心圆锥状的喷雾；灭菌处理室(5)为圆筒结构，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；
所述的灭菌处理室置于底座(6 )上，底座(6 )上开有一液体出口，液体出口通向液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
将待灭菌液体物料经压缩机(I)压送至水膜产生装置的空心圆锥雾化喷嘴(2)，使得喷嘴(2)喷射一定流速的空心圆锥形喷雾，喷雾中心不形成喷雾，避免了长久使用对灯管
(3)的损耗，喷雾喷洒在灭菌处理室(5)的内壁形成液体薄壁；同时与高压脉冲电源(7)相连的灯管(3)发射一定频率的高强度的光线，灯管(3)外带有石英材质的灯罩(4)，该灯罩
(4)起到保护灯管(3)的作用的同时不影响光线的穿透，液体薄壁的厚度可以让强光穿透，液体薄壁中的细菌在强光的照射后死亡，起到灭菌的效果又不影响液态物料的原有风味，延长货架期。
[0014]如图2所示，本实施例采用的灯管(3)形状为U形。
[0015]如图3所示，本发明使用的喷雾喷嘴(2)喷射出来的喷雾的剖面图为空心的圆锥，可减少对灯管(3)的损耗，角度α可根据灭菌处理室的直径对喷嘴进行调整。
[0016]喷嘴(2)喷射出的空心圆锥形喷雾在灭菌处理室(5)的内壁形成的 水膜的厚度为不超过影响脉冲强光灭菌效果的厚度范围，Inm?10nm。根据不同物料的灭菌要求，脉冲电压频率，照射时间以及喷雾的喷射速度进行相应的改变。
[0017]实施例2:
如图4所示，在实施例1的基础上对水膜的产生方式进行改变。
[0018]本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳(9)、蠕动泵(10);灭菌处理室(5)置于水膜产生装置的圆筒外壳(9)内，且灭菌处理室(5)与圆筒外壳(9)之间设有液体流动腔室(8);所述的液体流动腔室(8 )通过导管连接蠕动泵(11);
所述的灭菌处理室(5)为圆筒结构，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；
所述的灭菌处理室置于底座(6)上，底座上开有一液体出口，液体出口通向液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；
蠕动泵将待灭菌液体物料输送到液体流动腔室(8)中，由于灭菌处理室(5)的高度低于水膜产生装置圆筒外壳(9)的高度，因此待灭菌液体物料液面高度最高达到灭菌处理室
(5)的高度，故液态物料将向灭菌处理室(5)内壁溢出，在灭菌处理室(5)内壁形成液体薄膜，液体薄膜的厚度控制在光线可穿透的范围内，位于灭菌处理室(5)中央的灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源，发射一定频率的光线对水膜中的细菌起到灭菌效果。
[0019]灭菌处理室(5)与水膜产生装置圆筒外壳(9)的高度差等参数根据不同的灭菌需求控制调整。强光的照射频率以及照射时间根据不同的物料有所不同。
[0020]实施例3:
如图5所示，在实施例2的基础上对水膜的形状有所改变。
[0021]不同于实施例2，本实施例主要包括水膜产生装置、灭菌处理室(5);所述的灭菌处理室为封闭的空间，内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管(3)、灯罩
(4)，灯管(3)由高压脉冲电源(7)提供电源；所述的水膜产生装置包括压缩机(I)、两个刀梁(11);所述的两个刀梁(11)通过固定支架固定于灭菌处理室(5)的上方，且位于灯罩(4)的两侧。
[0022]所述的刀梁如图(6)包括由刀梁左片(11-1)、刀梁右片(11-2)构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片(11-1)与刀梁右片(11-2)结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体(11-3)，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机(1)，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有I μπι?200 μπι的间隙(11-4)，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通；
若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩(4);若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射；
压缩机(I)将待灭菌液体物料输送到刀梁(11 )，通过控制压缩机(I)的压力，调节待灭菌液体物料的进样流速，待灭菌液体物料经压缩机(I)输送至刀梁间进样腔体(11-3)后从间隙(11-4)喷出，形成带有厚度的水膜，如图6所示。液体薄膜的厚度由压缩机的压力，缝隙宽度决定为不超过影响脉冲强光的灭菌效果的10ym?1mm厚度范围内。灯管对圆形或者平面液体薄膜进行一定频率，时长的强光照射，处理后的物料在液体收集槽得到集中并导出。强光的照射频率以及照射时间根据不同的物料有所不同。
【主权项】
1.一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于该装置主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成液体薄膜的装置； 所述的灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出。2.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的液体薄膜厚度为100 μ???1mm03.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的灯罩为石英灯罩；所述的灯管为U形灯管或直形灯管，灯管发射紫外到红外光线区域光线，且强度高于太阳光。4.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的灯管与液体薄膜的距离小于50cm。5.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括空心圆锥雾化喷嘴、压缩机，所述的压缩机用于将待灭菌液体物料压送至空心圆锥雾化喷嘴；空心圆锥雾化喷嘴置于灭菌处理室的上方，使得喷雾落在灭菌处理室内壁形成液体薄膜。6.如权利要求5所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的空心圆锥雾化喷嘴和灭菌处理室内壁底端的连线与竖直面的夹角为β，空心圆锥雾化喷雾喷出的水雾落在灭菌处理室内壁上最高点和喷嘴的连线与竖直面的夹角为α，α、β需满足α > β ο7.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括高度高于灭菌处理室的圆筒外壳、蠕动泵；所述的灭菌处理室为顶部开放的空间；灭菌处理室置于水膜产生装置的圆筒外壳内，且灭菌处理室与圆筒外壳之间设有液体流动腔室；所述的液体流动腔室通过导管与蠕动泵连接。8.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的水膜产生装置包括压缩机、刀梁，刀梁通过固定支架固定于灭菌处理室的上方； 所述的刀梁包括由刀梁左片、刀梁右片构成，并通过螺栓连接；所述的刀梁左片与刀梁右片结构相同；所述的刀梁左片与刀梁右片间的上方设有刀梁间进样腔体，且刀梁左片或刀梁右片上开有进样通道，该进样通道的一端通过导管连接压缩机，另一端与刀梁间进样腔体连通；刀梁左片、刀梁右片间的下方留有间隙，该间隙位于刀梁间进样腔体的下方，且与刀梁间进样腔体连通； 若是待灭菌液体物料为透明无色，则经刀梁喷出的液体物料可触碰灯罩；若待灭菌液体物料带有颜色，则经刀梁喷出的液体物料需避免触碰灯罩，以免造成灯罩罩面污染，造成光无法透射。9.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的刀梁结构为直线型、曲线型、环形中的一种。10.如权利要求1所述的一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置，其特征在于所述的刀梁左片、刀梁右片间的下方间隙为I μ???200 μπι宽度。
【专利摘要】本发明公开一种基于脉冲强光结合水膜的灭菌装置。该装置主要包括水膜产生装置、灭菌处理室；所述的水膜产生装置为可在灭菌处理室内壁形成100μm～10mm厚度液体薄膜的装置；灭菌处理室内设有脉冲强光发生设备，其中脉冲强光发生设备包括灯管、灯罩，灯管由高压脉冲电源提供电源；灭菌处理室下方设有液体收集槽，用于将处理好的液体物料导出；灭菌处理室为可封闭或开放的空间。本发明的装置利用灭菌强光照射液体薄膜，使得在液态物料灭菌、灭菌效果、灭菌效率等方面实现突破，相对于其他的非热灭菌技术本发明的装置结构简单，操作方便安全。
【IPC分类】A23L3/28, A23L3/26
【公开号】CN104905380
【申请号】CN201510162950
【发明人】杨勇
【申请人】杭州聚电科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月8日
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