專利名稱：一種高效殺菌的微波殺菌機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種食品的殺菌機，尤其涉及一種對封裝食品進行殺菌的微波殺菌機，更具體地說，是涉及一種可在非高溫及常壓狀態(tài)下，對于連續(xù)化生產(chǎn)的封裝食品進行高效殺菌的微波殺菌機。
背景技術：
食品腐敗變質(zhì)的原因是微生物的存在，我們把這種微生物統(tǒng)稱為細菌，滅菌是食品加工的必經(jīng)工序。對于罐裝或袋裝食品，為了延長其保存時間，需要對包裝后的食品進行殺菌，以往最常用的做法是采用高溫殺菌即將罐裝或袋裝的食品放入壓力鍋內(nèi)，通進一定時間的蒸汽對食品進行加熱，并使食品在126℃左右的溫度下保持一定的時間，使細菌完全被殺滅，從而防止食品的變質(zhì)。這種方法的優(yōu)點是經(jīng)過處理后的食品保質(zhì)期較長，缺點是1)加熱前，必須以人工把包裝好的食品逐件放進一個鐵籠，再把鐵籠放進壓力鍋內(nèi)，然后關閉壓力鍋，打開蒸汽閥門；加熱完畢后，關閉蒸汽閥門，打開壓力鍋，取出鐵籠，再逐件取出產(chǎn)品，除去產(chǎn)品表面的水分，這種工藝無法進行流水作業(yè)，效率較低；2)每次都必須用蒸汽把壓力鍋內(nèi)的溫度從常溫提高到120多度，再從120多度降到常溫后才可打開壓力鍋，熱能白白被浪費掉；3)食品長時間處于高溫，會使其成分和組織發(fā)生變化，從而影響食品的味道、口感，甚至改變食品的營養(yǎng)成分。
近年來，隨著微波技術的迅速發(fā)展，食品加工行業(yè)已逐漸將微波應用到對食品的干燥、解凍等，近年來也有利用微波進行殺菌的設備出現(xiàn)，但這些設備多是應用在對食品原料或包裝前藥品的殺菌，對于包裝后的食品即不適用。雖然中國專利文獻上有利用微波對包裝后食品進行殺菌的設備專利，但這些專利是難于實現(xiàn)和普及的，因為這些設備整條殺菌通道是無隔斷的，各微波發(fā)生器發(fā)出的微波不夠集中，且互相干擾，致使輻射強度和均勻度不夠，往往需要經(jīng)過較長時間的微波輻射才能有效殺菌，而長時間的微波輻射，不僅浪費能源，而且必然存在因溫升過高而引起壓力上升，從而導致容器膨脹、變形、甚至破裂等問題的出現(xiàn)，加上對微波的泄漏處理不夠完善，也是影響這些設備能否安全使用的一個問題；另外，這些設備在設計上都存在一個誤區(qū)，即以達到一定的溫度值作為細菌是否被殺死的判斷標準。由于食品在微波輻射下，分子間相互碰撞、擠壓和摩擦會產(chǎn)生熱量，因此升溫是必然的現(xiàn)象，而是否達到某一溫度值，要根據(jù)食品的基礎溫度而定，不同的基礎溫度，經(jīng)過相同時間的微波輻射，最終達到的溫度是不同的，因此是否達到某一溫度值并不是判斷是否有效殺菌的必要條件，這大概跟設計者對微波殺菌原理的認識不足有關。以往大家都認為，微波殺菌是利用每秒24億5千次的超高頻快速震蕩，使食品中蛋白質(zhì)、脂肪、糖和水等分子相互碰撞、擠壓、摩擦而發(fā)熱，當食品發(fā)熱達到一定溫度時，其中的細菌就死亡；其實，一個細菌即是一個細胞，細胞的最外層是細胞壁、細胞膜，起保護和支持細胞的作用，細胞壁、細胞膜破裂，細胞就死亡，微波殺菌是利用微波每秒24億5千次的超高頻快速震蕩細菌的蛋白質(zhì)、脂肪、糖、水等分子，讓這些分子沖擊細菌的細胞壁、細胞膜，當這些沖擊力具有一定強度并能持續(xù)一定的時間，細胞壁、細胞膜就破裂，細菌也就死亡。微波殺菌是通過非熱效應進行殺菌的，只要分子間相互碰撞、擠壓和摩擦達到一定的程度，細菌的細胞壁、細胞膜破裂，細菌就死亡，即能達到殺菌的效果；而要使細菌中分子間相互碰撞、擠壓和摩擦在短時間內(nèi)達到可使細菌壁、細胞膜破裂，則需要有足夠強度、足夠均勻的微波輻射。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構合理、輻射均勻、使用安全，并可在非高溫及常壓下達到高效殺菌的適用于連續(xù)化生產(chǎn)的微波殺菌機。
為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的殺菌機包括用于傳送被殺菌物品的環(huán)形輸送帶、用于支撐環(huán)形輸送帶的支架、位于輸送帶上的微波殺菌區(qū)及位于輸送帶兩端的具有防止微波泄露的進出料機構；上述的微波殺菌區(qū)和進出料機構同處于一個金屬密封箱內(nèi)，微波殺菌區(qū)位于密封箱中間，進出料機構位于密封箱的進出口，微波殺菌區(qū)沿被殺菌物品的傳送方向被若干金屬分隔板分為若干個各自獨立、互不干擾的微波輻射室，各金屬分隔板中間設有可供被殺菌物品通過、且能屏蔽微波的彈性金屬片，各微波輻射室設有獨立的微波發(fā)生器。
上述彈性金屬片為橫向呈雙梳狀的金屬片或豎向呈單梳狀的金屬片。
上述微波輻射室數(shù)量為6-15個，該輻射室由六面金屬板構成，其中底板由金屬輸送帶和護帶板構成。
為了使食品能連續(xù)快速進出微波殺菌區(qū)，且微波殺菌區(qū)的微波不泄漏，上述進出料機構是間歇式轉(zhuǎn)動的的金屬轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪呈圓柱狀，圓柱的直徑與密封箱的寬度相當，圓柱的側(cè)面均勻設有N個可容納單個被殺菌物品的凹腔，轉(zhuǎn)輪每間隔一定時間轉(zhuǎn)動1/N周，轉(zhuǎn)輪每次停止，其中一個凹腔正對輸送帶運行的方向，轉(zhuǎn)輪與密封箱壁的間隙處設有呈梳狀的金屬彈性分隔片。
上述進出料機構是橫置于輸送帶之上的間歇式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪或連續(xù)式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪與輸送帶保持一定的距離，其轉(zhuǎn)軸與輸送帶前進的方向垂直，轉(zhuǎn)輪呈圓柱狀，圓柱的直徑與密封箱的寬度相當，圓柱的側(cè)面均勻設有N個可容納單個被殺菌物品的凹腔，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，當其中一個凹腔與輸送帶正對時，被殺菌物品就可落在輸送帶上，轉(zhuǎn)輪與密封箱壁的間隙處設有呈梳狀的金屬彈性分隔片。
為了使微波能從不同方向輻射被殺菌物品，上述微波發(fā)生器位于密封箱側(cè)壁且兩相鄰微波輻射室的微波發(fā)生器相對于輸送帶前進的方向左右對稱設置。
為了被殺菌物品不同的位置能獲得相同的微波輻射量，上述各微波輻射室的微波發(fā)生器呈自上而下或自下而上等距離下降或上升的階梯狀排列。
為了使未被殺菌物品吸收的微波以各種不同的角度反射回被殺菌物品，避免食品存在微波死角，上述各微波輻射室與微波發(fā)生器相對的一側(cè)壁設有波紋狀金屬板。
為了保證被殺菌物品不因溫度太高而導致容器膨脹、變形、甚至破裂現(xiàn)象的產(chǎn)生，上述各微波輻射區(qū)設有過溫斷電保護裝置。
為了避免空載時微波發(fā)生器繼續(xù)工作，上述各微波輻射室設有跟蹤物料控制開關。
本實用新型的微波殺菌機，由于金屬密封箱中間部分的微波殺菌區(qū)被分成若干個互相獨立的微波輻射室，每個輻射室上下、前后、左右均為金屬板，每一個微波發(fā)生器發(fā)出的微波除直接輻射在被殺菌物品身上外，未被物品吸收的微波在輻射室內(nèi)反復反射，最后全部落在被殺菌物品身上，這樣就能保證被殺菌物品在經(jīng)過每一輻射室時都能得到足夠強度、足夠均勻的微波輻射，被殺菌物品單列勻速經(jīng)過若干個微波輻射室后，即能獲得連續(xù)足夠強度的微波輻射，使得被殺菌物品可在短時間內(nèi)得到有效的殺菌，不僅節(jié)約能源，而且溫升不高，壓力不大。另外，各微波輻射室采用梳狀的金屬彈性分隔片進行分隔，既能保證被殺菌物品在輸送帶上運行的暢通，又使得各微波發(fā)生器發(fā)出的微波高度集中、互不干擾。在防止微波泄露的處理上，本實用新型的微波殺菌機，將進出料機構巧妙地設置為既能自動連續(xù)傳送被殺菌物品，又具有防止微波泄漏的功能，既保證了設備使用的安全性，又可與被殺菌物品的流水包裝線緊密配合，特別適合于罐裝或袋裝食品的后續(xù)加工。


圖1是本實用新型微波殺菌機一個實施例的俯視結(jié)構示意圖。
圖2是帶有橫向雙梳狀金屬片分隔板的結(jié)構示意圖。
圖3是實用新型微波殺菌機進出料機構的結(jié)構示意圖。
圖4是實用新型微波殺菌機另一種形式進出料機構的結(jié)構示意圖。
圖5是被殺菌物品經(jīng)過雙梳狀的金屬彈性分隔片的俯視圖。
圖6是被殺菌物品經(jīng)過雙梳狀的金屬彈性分隔片的正視圖。
圖7是圖3間歇式轉(zhuǎn)輪局部主視圖。
圖8是圖3沿A-A線的剖面圖。
圖9是本實用新型微波殺菌機另一實施例的俯視結(jié)構示意圖。
圖10是中間帶有豎向呈單梳狀金屬片分隔板的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的微波殺菌機包括用于傳送被殺菌物品的金屬環(huán)形輸送帶1、用于支撐輸送帶的金屬支架2、位于輸送帶上的金屬密封箱3，密封箱中間部分被金屬隔板31分成十個各自獨立的微波輻射室32，各金屬隔板的中間為呈雙梳狀的金屬彈性分隔片311，分隔片的兩側(cè)邊固定于金屬隔板上，如圖2所示，各微波輻射室的長、寬、高為300mm×200mm高250mm，每個輻射室32側(cè)壁設有微波發(fā)生器33，每個微波發(fā)生器的功率為0.8KW，相鄰兩微波輻射室的微波發(fā)生器相對于輸送帶前進的方向左右對稱設置，即輻射室1、3、5、7、9的微波發(fā)生器安裝在左邊，而輻射室2、4、6、8、10的微波發(fā)生器則安裝在右邊，且各微波發(fā)生器呈自上而下或自下而上等距離下降或上升的階梯狀排列，位于微波殺菌區(qū)的外圍還設有電器箱罩8；為了使未被食品吸收的微波以各種不同角度反射回食品身上，各輻射室與微波發(fā)生器相對的側(cè)壁設有波紋狀的金屬板34，如圖5、6所示。在密封箱的進出口設有與該進出口緊密配合的進出料機構，該進出料機構是位于輸送帶兩端部間歇式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪4，如圖3所示，該轉(zhuǎn)輪呈圓柱狀，圓柱的直徑和高度與微波處理箱的寬度和高度相當，圓柱的側(cè)面均勻設有4個可容納單個被殺菌物品的凹腔41，轉(zhuǎn)輪每間隔一定時間轉(zhuǎn)動1/4周，轉(zhuǎn)輪每次停止，其中一個凹腔正對輸送帶1運行的方向，一個凹腔正對進料運送帶7的出口，這種方式適合于比較規(guī)則的罐裝食品；為了防止轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)動過程中微波從轉(zhuǎn)輪和密封箱壁之間的空隙中泄漏，轉(zhuǎn)輪與密封箱接觸的部分均設有梳狀的金屬彈性分隔片42，如圖7、8所示。
為了防止設備發(fā)生故障時，物料停留在微波區(qū)時間太長，被殺菌物品不因溫度太高而導致容器膨脹、變形、甚至破裂現(xiàn)象的產(chǎn)生，各微波輻射室設有過溫斷電保護裝置，測定食品表面的溫度，當溫度達到一定數(shù)值時，停止微波發(fā)生器的工作，以確保包裝容器的安全；另外，為了避免空載時微波發(fā)生器繼續(xù)工作，各微波輻射室設有跟蹤物料的控制開關，食品進入微波輻射室時，微波發(fā)生器開始工作，食品離開輻射室時，微波發(fā)生器停止工作。
上述各金屬板的中間也可以是豎向呈單梳狀的金屬片312，如圖10所示。
上述進出料機構也可以是位于輸送帶兩端部上方的間歇式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪或連續(xù)轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪，其轉(zhuǎn)軸與輸送帶前進的方向垂直，但不在同一平面內(nèi)，密封箱在其端部向上延伸至轉(zhuǎn)輪的頂部，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，當其中一個凹腔與輸送帶正對時，被殺菌物品就可落在輸送帶上，這種方式適合于不規(guī)則包裝食品，如圖4所示。
上述的進出料機構還可以是由分料機構和位于輸送帶上方、一端固定于密封箱壁的可沿上下移動或左右移動的兩道閘門構成，分料機構位于輸送帶上方，其功能是把每一件物料分開并保持一定的距離，閘門設有自動開啟、關閉機構，分料機構把每件食品按一定間隔送入輸送帶的進料口，當食品接近第一道閘門51時，第一道閘門自動開啟，食品完全通過后，第一道閘門立即關閉，當食品接近第二道閘門52時，第二道閘門自動開啟，食品完全通過后，第二道閘門立即關閉，兩道閘門是互瑣的，當閘門51開啟時，閘門52關閉，當閘門52開啟時，閘門51關閉，以確保微波不泄漏。
本殺菌機還設有輸送帶速度顯示器、輸送帶速度調(diào)節(jié)器，每一個微波發(fā)生器設有獨立開關，可調(diào)整整個微波殺菌區(qū)的微波輸出量，輸送帶的速度和微波的輸出量共同決定了被殺菌物品受輻射的程度，不同的食品、不同的重量，其完全滅菌所需的輻射量和輻射時間不同。
本實用新型微波殺菌機的工作原理被殺菌物品單列由進料運送帶7送入間歇式轉(zhuǎn)輪的凹腔，再由轉(zhuǎn)輪送入輸送帶的進料端，被殺菌物品隨輸送帶勻速運行至第一微波輻射室的入口，經(jīng)過雙梳狀的金屬彈性分隔片后進入第一微波輻射室，第一微波輻射室內(nèi)的微波發(fā)生器開始工作，被殺菌物品在第一微波輻射室內(nèi)受到來自各個方向、強度足夠的微波輻射，被殺菌物品中細菌的蛋白質(zhì)、脂肪、糖、水等分子開始相互碰撞、擠壓和摩擦，被殺菌物品繼續(xù)隨輸送帶運行進入第二微波輻射室進行輻射，當被殺菌物品逐個經(jīng)過各個微波輻射室后，細菌中各分子間的相互碰撞、擠壓和摩擦足以使細菌的細胞壁、細胞膜破裂時，細菌就死亡，被殺菌物品隨輸送帶運行至出料口，由出料機構將已殺菌好的物品送出，完成整個殺菌的過程。各微波輻射室的微波發(fā)生器是否同時工作，決定于被殺菌物品的種類和每個包裝的重量，本實用新型殺菌機微波最大功率微波8KW，可10級調(diào)節(jié)。
權利要求1.一種高效殺菌的微波殺菌機，包括用于傳送被殺菌物品的環(huán)形輸送帶、用于支撐環(huán)形輸送帶的支架、位于輸送帶上的微波殺菌區(qū)及位于輸送帶兩端的具有防止微波泄漏的進出料機構；其特征在于所述微波殺菌區(qū)和進出料機構同處于一個金屬密封箱內(nèi)，微波殺菌區(qū)位于密封箱中間，進出料機構位于密封箱的進出口，密封箱中間部分沿被殺菌物品的傳送方向被若干金屬分隔板分為若干個各自獨立、互不干擾的微波輻射室，各金屬分隔板中間設有可供被殺菌物品通過、且能屏蔽微波的彈性金屬片，各微波輻射室設有獨立的微波發(fā)生器。
2.根據(jù)權利要求1所述的殺菌機，其特征在于所述彈性金屬片為橫向呈雙梳狀的金屬片或豎向呈單梳狀的金屬片。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述微波輻射室數(shù)量為6-15個，該微波輻射室由六面金屬板構成，其中底板由金屬輸送帶和護帶板構成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述進出料機構是間歇式轉(zhuǎn)動的的金屬轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪呈圓柱狀，圓柱的直徑與密封箱的寬度相當，圓柱的側(cè)面均勻設有N個可容納單個被殺菌物品的凹腔，轉(zhuǎn)輪每間隔一定時間轉(zhuǎn)動1/N周，轉(zhuǎn)輪每次停止，其中一個凹腔正對輸送帶運行的方向，轉(zhuǎn)輪與密封箱壁的間隙處設有呈梳狀的金屬彈性分隔片。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述進出料機構是橫置于輸送帶之上的間歇式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪或連續(xù)式轉(zhuǎn)動的金屬轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪與輸送帶保持一定的距離，其轉(zhuǎn)軸與輸送帶前進的方向垂直，轉(zhuǎn)輪呈圓柱狀，圓柱的直徑與密封箱的寬度相當，圓柱的側(cè)面均勻設有N個可容納單個被殺菌物品的凹腔，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，當其中一個凹腔與輸送帶正對時，被殺菌物品就可落在輸送帶上，轉(zhuǎn)輪與密封箱壁的間隙處設有呈梳狀的金屬彈性分隔片。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述微波發(fā)生器位于密封箱側(cè)壁且兩相鄰微波輻射室的微波發(fā)生器相對于輸送帶前進的方向左右對稱設置。
7.根據(jù)權利要求6所述的殺菌機，其特征在于所述各微波輻射室的微波發(fā)生器呈自上而下或自下而上等距離下降或上升的階梯狀排列。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述各微波輻射室與微波發(fā)生器相對的一側(cè)壁設有波紋狀的金屬板。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述各微波輻射區(qū)設有過溫斷電保護裝置。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的殺菌機，其特征在于所述各微波輻射室設有跟蹤物料的控制開關。
專利摘要本實用新型提供了一種適合于對包裝后食品進行高效殺菌的微波殺菌機，該殺菌機包括輸送帶、支架、微波殺菌區(qū)、具有防止微波泄露的進出料機構，微波殺菌區(qū)沿被殺菌物品的傳送方向被若干金屬分隔板分為若干個各自獨立、互不干擾的微波輻射室，各金屬分隔板中間設有可供被殺菌物品通過、且能屏蔽微波的彈性金屬片，各微波輻射室設有獨立的微波發(fā)生器。本實用新型的殺菌機能保證被殺菌物品在經(jīng)過每一輻射室時都能得到強度足夠、均勻性好的微波輻射，使得被殺菌物品可在短時間內(nèi)得到有效的殺菌，不僅節(jié)約能源，而且溫升不高，壓力不大，特別適合于罐裝或袋裝食品的后續(xù)加工。
文檔編號A23L3/01GK2884921SQ200620058619

公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權日2006年4月26日
發(fā)明者王承輝 申請人:王承輝