本實(shí)用新型涉及一種果蔬保鮮技術(shù)，具體涉及一種果蔬熱激處理的裝置。

背景技術(shù)：

在果蔬采后進(jìn)行溫度激化處理可以提高果蔬貯藏過程中的貯藏品質(zhì)、延緩并抑制冷害的發(fā)生、延長(zhǎng)果蔬貯藏期與貨架期，進(jìn)而提高商業(yè)價(jià)值。熱激處理作為物理處理的一種，其無毒無害、無化學(xué)污染和殘留、安全性高又操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)受到了國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者的廣泛認(rèn)可。從現(xiàn)今研究出的成果方面，熱激處理降低或減緩冷害的處理方式有：熱空氣、熱蒸汽、熱水浸泡和紅外線或微波處理等。而被普遍應(yīng)用的是熱空氣和熱水浸泡這兩種。前者在密閉的室內(nèi)進(jìn)行處理，后者在熱水中進(jìn)行，其中熱水處理傳熱效果更佳應(yīng)用也更普遍。以上所述各種處理都需要適用的設(shè)備和適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

現(xiàn)有技術(shù)的果蔬采后進(jìn)行熱水處理，其有效溫度一般為35～60℃，時(shí)間在幾秒至幾小時(shí)不等。普通熱水處理通常在恒溫水浴箱內(nèi)進(jìn)行，事先通過電加熱的方式使水浴箱內(nèi)水達(dá)到預(yù)設(shè)的處理溫度并保持恒定，再將需要處理的果蔬置入恒溫水浴箱直至達(dá)到所設(shè)置的處理時(shí)間將果蔬取出。通常采用機(jī)械方法將果實(shí)浸入水中，致使果蔬受到外力損傷，果實(shí)之間的碰撞損傷等易造成果蔬不必要的機(jī)械損傷而影響果蔬的品質(zhì)與質(zhì)量。且現(xiàn)有技術(shù)一般為一次性將果蔬批量投入水浴中，同時(shí)果實(shí)堆積都影響熱水處理的水浴溫度與傳熱效果，而實(shí)際熱水處理溫度低于預(yù)先達(dá)到的處理溫度，如此熱激處理的溫度與時(shí)間就不準(zhǔn)確且溫度波動(dòng)較大，此外果蔬的熱激處理并非恒定溫度下的連續(xù)熱激，影響傳熱效果，達(dá)不到預(yù)期的熱激處理效果。因此，極有必要設(shè)計(jì)一款優(yōu)化熱水處理過程中傳熱效果的裝置，這對(duì)于果蔬貯前預(yù)處理技術(shù)具有潛在價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的果蔬熱處理不能自動(dòng)控制、溫度波動(dòng)大、傳熱不均勻、果蔬碰擦損傷多等缺陷，提供一種能連續(xù)的、減少碰撞、定時(shí)和定溫的熱激裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種果蔬強(qiáng)化熱激處理的裝置，包括熱激池，熱激池的右端上部設(shè)有投物口、左端上部設(shè)有收物口；熱激池的下部設(shè)置有臥式的傳輸帶，傳輸帶下側(cè)部位的右端固定有氣泡發(fā)生器、左端固定有加熱器；氣泡發(fā)生器通過管道與固定在熱激池外部的壓縮風(fēng)機(jī)的輸出端連接，壓縮風(fēng)機(jī)的輸入端經(jīng)集氣管道與罩在熱激池上部的集氣罩連通；加熱器與設(shè)在熱激池外部的PID控制器的輸出端連接，PID控制器的輸入端與溫度探頭連接，溫度探頭固定在熱激池左端靠近傳輸帶上側(cè)的部位；傳輸帶的表面連接有柔性驅(qū)趕器。

果蔬自投物口加入熱激池，由收物口取出。向熱激池中加水使水位達(dá)到要求的高度，由設(shè)定參數(shù)的PID控制器控制加熱器對(duì)水進(jìn)行加熱，實(shí)際的水溫由溫度探頭檢測(cè)并反饋至PID控制器；開動(dòng)壓縮風(fēng)機(jī)通過氣泡發(fā)生器對(duì)熱激池的水從底部灌入氣泡以改變和調(diào)節(jié)水的平均比重，達(dá)到使果蔬在水中能夠處于懸浮狀態(tài)。經(jīng)水中穿透后的氣流帶有熱量，該氣流被集氣罩回?cái)n再經(jīng)壓縮風(fēng)機(jī)回灌至熱激池以避免熱量損失；臥式設(shè)置的傳輸帶回轉(zhuǎn)并帶動(dòng)柔性驅(qū)趕器將處于懸浮狀態(tài)的果蔬從投物口逐步驅(qū)趕至收物口，調(diào)節(jié)PID控制器的時(shí)間參數(shù)使此驅(qū)趕過程恰能完成果蔬的熱激要求；柔性驅(qū)趕器對(duì)于過大的阻力會(huì)自動(dòng)向后撓曲，可避免硬性推動(dòng)造成果蔬損傷。

優(yōu)選方案，熱激池的前側(cè)面，或后側(cè)面，或前側(cè)面和后側(cè)面設(shè)有觀察窗，觀察窗用透明材料制成，其周邊有密封裝置；觀察窗上有水位高度標(biāo)尺。

優(yōu)選方案，在加熱器和氣泡發(fā)生器的上面，有保護(hù)網(wǎng)與傳輸帶相隔離，保護(hù)網(wǎng)為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)或陣列孔狀結(jié)構(gòu)。保護(hù)網(wǎng)兼有促使整個(gè)熱激池內(nèi)水中氣泡分散和趨向均勻的功能。

優(yōu)選方案，投物口的下部和收物口的下部都為弧形結(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)朝向熱激池內(nèi)部。

優(yōu)選方案，氣泡發(fā)生器配有調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量以調(diào)節(jié)水的平均比重。

優(yōu)選方案，傳輸帶電機(jī)配有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置。

優(yōu)選方案，加熱器為電加熱器或蒸汽加熱器。

優(yōu)選方案，氣泡發(fā)生器采用多孔介質(zhì)制成，或在輸氣管批量設(shè)置小孔制成。

一種采用上述任一項(xiàng)熱激處理的裝置進(jìn)行果蔬強(qiáng)化熱激處理的方法，其核心特征是，利用在水中灌進(jìn)氣泡以改變水的平均比重從而使果蔬在水中處于半漂浮或懸浮狀態(tài)，藉以避免碰擦損傷，同時(shí)合理調(diào)控溫度及流程的時(shí)間以達(dá)到恰到好處地對(duì)不同的果蔬進(jìn)行對(duì)應(yīng)的熱激處理。其操作過程包括以下步驟：

1)、往熱激池內(nèi)倒入適量的水，用于熱激所需，水量多少可通過觀察窗的水位高度標(biāo)尺確定。

2)、接通電源，打開PID控制器，設(shè)定所需要達(dá)到的熱激溫度；待水的溫度到達(dá)設(shè)定值并趨于穩(wěn)定后設(shè)置所要熱激處理的時(shí)間。

3)、開動(dòng)傳輸帶，以便正式運(yùn)行時(shí)利用柔性驅(qū)趕器將果蔬依次從投物口移送到收物口。

4)、將需要進(jìn)行熱激處理的果蔬連續(xù)而均勻地投入熱激池內(nèi)進(jìn)行熱激；期間，通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)空氣氣泡比例或含量，使得空氣氣泡與水混合物的平均密度略低于或接近于果蔬密度，熱激池內(nèi)密度在果蔬密度正負(fù)5％范圍內(nèi)波動(dòng)，使得果蔬跟隨密度的變化而在熱激池中上下移動(dòng)翻滾，通過觀察窗了解果蔬浮沉狀態(tài)，調(diào)節(jié)壓縮風(fēng)機(jī)的流量使果蔬恰能懸浮在水面下，這樣可以使得投入的果蔬不用外力就可在水中懸浮或者微微下沉，減少或避免了機(jī)械外力以及果蔬相互作用力對(duì)其造成的損傷；利用氣泡的自然浮升力以及氣泡與水之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來強(qiáng)化果蔬表面的對(duì)流換熱效果，使得果蔬表面溫度更為均勻，減少因?yàn)閭鳠岵涣级a(chǎn)生的局部熱激不足或者局部熱激過度的現(xiàn)象，提高整體的熱激效果。

5)、按預(yù)定時(shí)間，熱激結(jié)束，果蔬被傳輸帶的柔性驅(qū)趕器推送至收物口，即可取出果蔬。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、果蔬不用外力可懸浮于水中，減少了機(jī)械外力以及果蔬相互作用力對(duì)其的損傷；

2、調(diào)節(jié)壓縮風(fēng)機(jī)的流量以調(diào)節(jié)對(duì)果蔬浮力，使果蔬恰能懸浮在水面下；

3、利用PID控制器調(diào)節(jié)加熱量，保證熱激池中的溫度穩(wěn)定；

4、利用氣泡自然浮升力，強(qiáng)化對(duì)流換熱，使得果蔬表面溫度更為均勻，減少局部熱激不足或熱激過度，提高整體熱激效果；

5、上排的熱氣體回收回收輸入熱激池內(nèi)，減少了外吸新風(fēng)對(duì)池內(nèi)溫度的沖擊，還能減少了能量損失；

6、保護(hù)網(wǎng)兼有促使整個(gè)熱激池內(nèi)水中氣泡分散和趨向均勻的功能；

7、適用于各種果蔬；

8、連續(xù)生產(chǎn)，效率和產(chǎn)量高。

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)的原理示意圖。

圖中，熱激池1；投物口11；收物口12；集氣罩13；傳輸帶2；柔性驅(qū)趕器21；氣泡發(fā)生器3；管道31；調(diào)節(jié)閥32；加熱器4；保護(hù)網(wǎng)5；壓縮風(fēng)機(jī)6；集氣管道61；PID控制器7；溫度探頭71；觀察窗8；水位高度標(biāo)尺81。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：

熱激池中汽水混合物的密度等于熱水密度與氣泡密度的加權(quán)平均值，權(quán)重為各自的體積百分比，汽水混合物的平均密度控制在小于熱激處理的果蔬密度。通過控制熱激池中的密度略低于果蔬密度，從而使果蔬在池中能夠自然下降的一種熱激處理方法。如圖1所示，一種果蔬強(qiáng)化熱激處理的裝置，包括熱激池1，熱激池1的右端上部設(shè)有投物口11、左端上部設(shè)有收物口12，投物口11的下部和收物口12的下部都為圓弧形結(jié)構(gòu)，圓弧形結(jié)構(gòu)都是朝向熱激池1的內(nèi)部。熱激池1的下部設(shè)置有臥式的傳輸帶2，傳輸帶2下側(cè)部位的右端固定有氣泡發(fā)生器3、左端固定有加熱器4，在加熱器4和氣泡發(fā)生器3的上面，有保護(hù)網(wǎng)5與傳輸帶2相隔離，保護(hù)網(wǎng)5為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)或陣列孔狀結(jié)構(gòu)，保護(hù)網(wǎng)5兼有促使整個(gè)熱激池1內(nèi)水中氣泡分散和趨向均勻的功能。氣泡發(fā)生器3通過管道31與固定在熱激池1外部的壓縮風(fēng)機(jī)6的輸出端連接，壓縮風(fēng)機(jī)6的輸入端經(jīng)集氣管道61與罩在熱激池1上部的集氣罩13連通，氣泡發(fā)生器3串接有調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)閥32，調(diào)節(jié)閥32以采用截止閥比較方便使用，調(diào)節(jié)閥32通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量以調(diào)節(jié)水的平均比重。加熱器4與設(shè)在熱激池1外部的PID控制器7的輸出端連接，PID控制器7的輸入端與溫度探頭71連接，溫度探頭71固定在熱激池1左端靠近傳輸帶2上側(cè)的部位；PID控制器7適用于高精度測(cè)量控制的系統(tǒng)，可根據(jù)被控對(duì)象自動(dòng)得出最佳控制參數(shù)。傳輸帶2的表面連接有柔性驅(qū)趕器21，柔性驅(qū)趕器21是由橡膠片構(gòu)成，橡膠片21的下端與傳輸帶2固定連接，上端為懸臂狀態(tài)，而且上端略往右端傾斜，傾斜的角度可選為10～30°，之所以向右(即向后)傾斜，是考慮到驅(qū)趕果蔬時(shí)有個(gè)斜向左上方的分力。熱激池1的前側(cè)面設(shè)有長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)的觀察窗8，觀察窗8用透明材料制成，透過觀察窗8可以觀察到熱激池1從下到上的果蔬的整個(gè)動(dòng)態(tài)信息，觀察窗8的周邊襯有同樣長(zhǎng)方形形狀的橡膠密封條并緊固，以構(gòu)成密封裝置；觀察窗上有水位高度標(biāo)尺81。

本實(shí)施例采用截止閥作為調(diào)節(jié)閥32，是因?yàn)榻刂归y具有閥座通口的變化與閥瓣行程成正比的特點(diǎn)，這種比例關(guān)系非常適用于對(duì)流量的調(diào)節(jié)，其次，在設(shè)備停機(jī)時(shí)，截止閥可以關(guān)斷通路，防止熱激池中的水倒灌進(jìn)入壓縮風(fēng)機(jī)6。

傳輸帶2電機(jī)配有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，電機(jī)固定在熱激池外部，電機(jī)軸通過熱激池壁上的密封裝置與傳輸帶的帶輪軸連接。

加熱器4為電加熱器，在熱激池1中配循環(huán)泵，循環(huán)泵的輸入口設(shè)置在電加熱器的附近，這樣可有利于電加熱器的表面通過對(duì)流傳熱，從而降低電加熱器內(nèi)部的溫度梯度，循環(huán)泵的輸出口設(shè)在投物口11附近或集氣罩13的下面，如有必要，可在輸出口下部設(shè)置過濾網(wǎng)。

氣泡發(fā)生器3采用多孔介質(zhì)制成，本實(shí)施例采用大孔徑粉末冶金材料(陶瓷)制成。陶瓷材料可阻止壓力不甚大的水倒灌，頂多是有所滲透，這在正常工作時(shí)是可以避免的。氣泡發(fā)生器也可以采用在輸氣管批量設(shè)置小孔制成，但那樣就需要在壓縮風(fēng)機(jī)6之出口端增設(shè)止回閥或者將壓縮風(fēng)機(jī)安裝位置提高到熱激池1中最高水位之上，以免水流倒灌。

果蔬自投物口11加入熱激池1，由收物口12取出。向熱激池1中加水使水位達(dá)到要求的高度，由設(shè)定參數(shù)的PID控制器7控制加熱器4對(duì)水進(jìn)行加熱，實(shí)際的水溫由溫度探頭71檢測(cè)并反饋至PID控制器7；開動(dòng)壓縮風(fēng)機(jī)6通過氣泡發(fā)生器3對(duì)熱激池1的水從底部灌入氣泡以改變和調(diào)節(jié)水的平均比重，達(dá)到使果蔬在水中能夠處于懸浮狀態(tài)。經(jīng)水中穿透后的氣流帶有熱量，該熱氣流被集氣罩13回?cái)n再經(jīng)壓縮風(fēng)機(jī)6回灌至熱激池1以避免熱量損失；臥式設(shè)置的傳輸帶2回轉(zhuǎn)并帶動(dòng)柔性驅(qū)趕器21將處于懸浮狀態(tài)的果蔬從投物口11逐步驅(qū)趕至收物口12，調(diào)節(jié)PID控制器7的時(shí)間參數(shù)使此驅(qū)趕過程恰能完成果蔬的熱激要求；柔性驅(qū)趕器21對(duì)于過大的阻力會(huì)自動(dòng)向后撓曲，可避免硬性推動(dòng)造成果蔬損傷。

實(shí)施例2：

一種采用上述任一項(xiàng)熱激處理的裝置進(jìn)行果蔬強(qiáng)化熱激處理的方法，其特征是，該處理方法的核心是利用在水中灌進(jìn)氣泡以改變水的平均比重從而使果蔬在水中處于半漂浮或懸浮狀態(tài)，熱激池中氣泡以1-15min的周期形式使得池內(nèi)熱激水密度周期波動(dòng)，從而導(dǎo)致熱激果蔬上下移動(dòng)翻滾，同時(shí)合理調(diào)控溫度及流程的時(shí)間以達(dá)到恰到好處地對(duì)不同的果蔬進(jìn)行對(duì)應(yīng)的熱激處理。其操作過程包括以下步驟：

1)、往熱激池1內(nèi)倒入適量的水，用于熱激所需，水量多少可通過觀察窗8的水位高度標(biāo)尺81確定。

2)、接通電源，打開PID控制器7，設(shè)定所需要達(dá)到的熱激溫度；待水的溫度到達(dá)設(shè)定值并趨于穩(wěn)定后設(shè)置所要熱激處理的時(shí)間。

3)、開動(dòng)傳輸帶2，以便正式運(yùn)行時(shí)利用柔性驅(qū)趕器21將果蔬依次從投物口11移送到收物口12。

4)、將需要進(jìn)行熱激處理的果蔬連續(xù)而均勻地投入熱激池1內(nèi)進(jìn)行熱激；期間，通過調(diào)節(jié)閥32調(diào)節(jié)空氣氣泡比例或含量，使得空氣氣泡與水混合物的平均密度略低于或接近于果蔬密度，通過觀察窗8了解果蔬浮沉狀態(tài)，調(diào)節(jié)壓縮風(fēng)機(jī)6的流量使果蔬恰能懸浮在水面下，這樣可以使得投入的果蔬不用外力就可在水中懸浮或者微微下沉，減少或避免了機(jī)械外力以及果蔬相互作用力對(duì)其造成的損傷；利用氣泡的自然浮升力，還能強(qiáng)化果蔬表面的對(duì)流換熱效果，使得果蔬表面溫度更為均勻，減少因?yàn)閭鳠岵涣级a(chǎn)生的局部熱激不足或者局部熱激過度的現(xiàn)象，提高整體的熱激效果。

5)、按預(yù)定時(shí)間，熱激結(jié)束，果蔬被傳輸帶2的柔性驅(qū)趕器21推送至收物口12，即可取出果蔬。

本實(shí)用新型果蔬強(qiáng)化熱激處理裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，果蔬損傷少，熱激溫度波動(dòng)小，熱激質(zhì)量好，節(jié)約能源、連續(xù)生產(chǎn)效率高，且適用性廣的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果對(duì)上述實(shí)用新型內(nèi)容作簡(jiǎn)單的修改或替換，這樣的改變不能認(rèn)為是脫離本實(shí)用新型的范圍，所有這樣對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改將包括在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。