用于將包裝產品(16)諸如食品或飲料滅菌的設備，所述設備包括一對充氣電極(1，2)，所述充氣電極連接到用于在電極(1，2)之間生成高電壓脈沖的電源(18)，所述高電壓脈沖足以將其中氣體電離并在其間產生高電磁場。提供反射器(7)用于將生成的場引導至包裝(16)，以致所述電磁場穿透過包裝(16)的壁并且由包裝(16)內部封閉的空氣形成冷等離子體。該冷等離子體包含臭氧和其它基于活性氧的物種，所述基于活性氧的物種具有高氧化勢并且殺死與臭氧和活性物種接觸的全部微生物，實現產品以及密封包裝內部的消毒。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于將包裝制品諸如包裝的食品和飲料產品滅菌或消毒的方法、設備。
技術介紹
由于食品中微生物的存在而實質上縮短食品的保存期，微生物可以引起食品變質。保存期不僅確實影響食品生產者的經濟生存能力，而且它對于公共衛生具有直接影響， 因為如果攝入所述食品，則食品中某些微生物的存在可能是危險的。如果食品沒有充分地保持冷凍，則這些問題可能惡化，因為食品中的微生物可以迅速繁殖。為了克服上述問題，已經提出了用巴氏法對食品滅菌。然而，巴氏滅菌法的缺點是過程冗長并且僅可以在某些類型的食品上使用。而且，巴氏滅菌過程影響食品的味道并且運行成本高，因為它使用相當大量的能量，許多能量排放到工作環境中。在一種已知方法中，將食品包裝在抑制微生物快速繁殖的氣氛中。這樣一種方法是將食物產品包裝在二氧化碳氣氛內。這已經證明是難以控制的，環境不友好的和運行昂貴的。GBM57057公開了備選方法，其中通過用紫外線穿過其密封包裝輻照食物產品而消毒所述食物產品。該方法需要包裝材料以高效率傳遞消毒波長(約^Onm)，另外需要高功率以使足夠的UV強度進入到包裝中以消毒所述食品。本包裝材料是這些UV波長的不良傳播者并且因此需要使用特殊的包裝材料。這樣的包裝材料是昂貴的并且需要對現有包裝方法進行修改，這意味著整個食品工業將不得不改變其包裝設備或開發全部新的包裝材料家族。為了實現在密封包裝內部充分消毒，有必要將全部產品表面用紫外線輻照。這非常難以實現，例如，在肉片或干酪的情況下，其中光不會達到所述肉片之間，因此消毒效果將是微乎其微的并且因此不會提高保存期。所述方法也具有被灰塵和污物污染的易感性， 因為UV燈必須總是清潔的并且應當理解食品加工工業中的一般環境自身不提供此條件。該方法也具有的附加缺點是紫外線必須具有清潔的“窗口”以穿透包裝，S卩，在包裝上沒有標記或印刷。這使包裝方法變得不靈活并且迫使重新設計包裝方法。眾所周知，臭氧是高氧化氣體，其是非常有效的微生物消毒劑。臭氧具有非常短的壽命(約20分鐘)，之后它自然地轉化回到氧氣，并且因此理想地適合于延長密封包裝中銷售的食品保存期并且適合于殺死食物中可能含有的其它有害微生物諸如大腸桿菌 (e-coli)οGBM57057也公開了一種方法，其中通過使用產生臭氧波長的紫外線在包裝內部產生臭氧而在食物產品的密封包裝中進一步消毒食物產品。臭氧，作為具有非常有效的消毒性質的氣體，將滲透在密封包裝內部各處并且因此將消毒所述產品。遺憾地是，該方法遭受如上所述UV消毒方法的相同缺點，因為使這種UV波長通過的包裝材料是更加特殊的并且購買和加工昂貴。同樣，產生臭氧的波長在真空UV范圍(約185nm)內并且已知的包裝材料難以有效地使這些波長通過并且因此是低能量效率的。在實踐中，由UV方法產生的臭氧量相對低并且顯著地受大氣濕度影響。因此，在固定對每個包裝施加劑量的時間的固定流方法中，很難獲得一致的臭氧劑量。該方法同樣從包裝內部的空氣產生不合需要的一氧化二氮作為副產物，因為一氧化二氮與水結合產生將損害產品的硝酸。該方法的另一個缺點是，在圍繞UV燈的空氣空間中產生不需要的臭氧量，必須將其中和，因為游離臭氧是一種調節物質，因為氣氛中臭氧的存在帶來了健康危險。該方法也具有的附加缺點是紫外線必須具有清潔的“窗口”以穿透包裝，即，在包裝上沒有標記或印刷。這使包裝方法變得不靈活并且迫使重新設計包裝方法。消毒食品的另一種已知方法包括使用常規電暈放電方法在密封包裝內部產生臭氧。這需要將金屬電極放置在密封包裝的任一側并將高電壓交流電源連接到電極。高電壓在電極之間產生電暈放電，其然后將包裝中空氣中的一些氧轉變成臭氧。雖然該方法避免伴隨UV輻照方法的一些問題，但是它仍然遭受一些嚴重缺點。所述方法使用金屬電極，其在操作期間加熱至顯著高的溫度并且因此需要強制冷卻。這些電極緊鄰所述包裝材料并且因此不得不被冷卻到小于70°C，否則包裝材料被降解。這通常需要用其相關聯的泵送和熱交換器系統進行水冷卻。該方法是放電體系，其意味著電子在高電壓條件下在電極之間放電因此存在腐蝕并且因此劣化電極，導致電極壽命縮短并且因此可靠性差。該技術的放電是不受控的雪崩型，其不僅穿透包裝材料而且穿透產品并且可能對一些產品是非常有害的。通常不能將該方法重復多于一次，因為由于反復電暈放電所致的產品劣化是不可接受的。在產生中等至高水平臭氧時的電暈放電也遭受由于大氣濕度所致的不一致的臭氧產生量并且更壞地從包裝內部空氣中的氮氣產生高水平的一氧化二氮。因此，該方法通常限于其中包裝環境是純氧并且因此不形成一氧化二氮的應用。在氧氣中包裝產品既難以控制又昂貴。
技術實現思路
本專利技術人目前已經設計了用于將包裝制品諸如包裝食品和飲料產品滅菌或消毒的設備。根據本專利技術，提供用于將包裝產品滅菌的設備，所述設備包括一對充氣電極，用于在所述電極之間生成足以將其中氣體電離并且在其間產生高電磁場的高電壓的裝置，所述設備被布置成用所述場輻照含有所述產品的包裝。優選地，電磁場產生冷等離子體，所述冷等離子體有足夠能量將空氣中的氧氣轉化成臭氧和其它基于活性氧的物種。在使用中，緊鄰充氣電極放置含有產品的密封包裝，以致由充氣電極生成的電磁場穿透過密封包裝的壁，由密封包裝內部封閉的空氣形成冷等離子體。該冷等離子體包括臭氧和其它基于活性氧的物種，其具有高氧化勢并且殺滅與臭氧和活性物種接觸的所有微生物，實現產品以及密封包裝內部的消毒。本專利技術在密封包裝內部有效地產生臭氧和其它氧活性物種，而沒有現有設備的上述任一種問題。因為所述設備使用充氣電極，所以沒有電極腐蝕并且因此具有長壽命和高可靠性。同樣地，因為充氣電極冷運行，不需要強制冷卻，沒有包裝材料的降解。同樣地，所述設備對濕度和灰塵不敏感。本專利技術人已經發現，使用該形式的臭氧產生，同樣實際上消除了一氧化二氮的產生。而且，使用等離子體產生氧化物種，其具有比臭氧更高的氧化勢，并且因此在殺滅微生物時是更有效的。因為本專利技術產生等離子體，它不涉及包裝內部放電，因此沒有通過產品的有害放電。所述設備對包裝裝飾諸如標記或印刷不敏感并且不劣化所述裝飾。同樣，不同于電暈放電，該方法可以重復而不會降解包裝或產品。優選地，提供用于將生成的電磁場引導至待滅菌產品的裝置。優選地，每個電極是細長的并且沿著它的長度優選是曲線的、螺旋的、彎曲的或其它非線性的。備選地，每個電極可以包括多個互相連接的線性部分。優選地，每個電極一般是平面的，所述場引導裝置被布置成將垂直于所述平面的電磁場引導至待滅菌產品。優選地，電極一般沿著它們的長度并排延伸并且優選由基本上均勻的間隔隔開。優選地，將電極用一種或多種惰性氣體諸如氖氣充滿。優選地，將氣體保持在大氣壓或部分真空下。優選地，充氣電極由玻璃或一些其它適合的非導電材料制成。優選地，所述場引導裝置在電極的一側上延伸并且包括鐵磁材料。優選地，所述材料是鐵素體或鐵素體復合材料，其激勵電磁場在單一方向上投射。這基本上在充氣電極的一個方向上產生聚焦電磁場。在使用中，放置充氣電極的另一側與密封包裝的表面之一接觸然后電磁場穿過密封包裝的壁并且因此使電磁場最大化，并且由此使密封包裝內部的冷等離子體最大化。優選地，所述場引導裝置至少部分在電極之間延伸并且優選包括與接納的所述電極的輪廓一致的表面。場引本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬爾科姆·羅伯特·斯努鮑爾，
申請(專利權)人：奧唑尼卡有限公司，
類型：發明
國別省市：
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