[发明专利]一种电喷雾微波协同果酒灭菌的装置及其应用

说明书

一种电喷雾微波协同果酒灭菌的装置及其应用，属于农产品与食品加工与装备制造技术领域。本发明包括储料装置、电喷雾灭菌装置、微波灭菌装置和储藏装置；所述储料装置依次与电喷雾灭菌装置、微波灭菌装置和储藏装置相连接，实现电喷雾微波协同果酒灭菌。本发明利用电喷雾与微波协同非热灭菌特性进行果酒灭菌加工，不但具有灭菌率高、灭菌温度低等特点，还能节能减排、提高产品品质与加工效率，实现果酒灭菌加工高效、清洁及高品质。

技术领域

本发明涉及一种电喷雾微波协同果酒灭菌的装置及其应用，适应于果酒高效、精准、高品质杀菌，属于农产品与食品加工与装备制造技术领域。

背景技术

由于水果含糖量高，加工成果酒不仅具有特殊风味，还可以提高其附加价值。但是在果酒加工过程中，由于其低醇度，常常需要加入SO₂或亚硫酸来抑制杂菌的生长，在后期发酵完成后，也需要通过杀菌控制酿酒酵母的数量。SO₂或亚硫酸的加入可能会使果酒中硫化合物超标或产生其他有害物质。目前工业上大部分都使用热处理杀菌，这种处理方式操作简单、效果较好且成本低，但会造成大量废水排放，且高温会影响果酒的营养成分，造成果酒品质降低。

新型物理场加工技术，如红外、微波、射频加工技术，是利用电磁波的能量使得极性分子发生偶极旋转和离子迁移，相互摩擦碰撞产生热量，实现酶的钝化及微生物的抑制，但红外穿透深度差、微波和射频加热不均匀以及加热造成果酒内热敏性成分的破坏，使得这些热处理技术的应用都有一定局限性。因此，非热技术应用于食品加工中的杀菌工艺是当今研究的热点。

非热技术，包括超声、超高压、脉冲电场、冷等离子体和辐照等，是在无热量传导的情况下使食品中的酶及微生物钝化的一种新型物理场加工技术。这些非热技术杀菌的原理不尽相同，如超声、超高压及脉冲电场技术会造成微生物细胞破碎，而辐照技术如紫外照射则是破坏微生物细胞内DNA或RNA分子结构，造成微生物死亡。电喷雾技术，一种新型非热食品加工技术，其原理是在针头处施加高压，液体从针头尖端处迸发形成射流，当液滴电荷斥力超过液滴表面张力时，液滴会裂解形成更小的雾滴，这种雾滴可以达到微米级甚至纳米级，从而破坏酶分子及微生物细胞结构。相比于其他非热技术，电喷雾技术最大的特点是可以实现高效杀菌，节能减排，提高产品品质。近年来，果酒非热处理技术及设备研究已成为果酒灭菌研究热点。本发明通过联合电喷雾及微波（非热效应）满足不同果酒杀菌的需求，实现果酒中主要品质裂变菌（酵母菌和霉菌）灭活率达90%以上，同时杀灭致病菌，保留果酒中有益活性成分，实现果酒高效、高品质杀菌。

李秉正、黄志民、黄端权、黄纪民（2019年）公开了“一种微波照射杀菌钝酶保鲜的方法”发明专利（专利申请号：201910492729.8）。该专利采用微波照射和不同光源照射对原料进行杀菌钝酶保鲜，将原料微波处理15-20s，然后停顿5-8s，微波停顿时，采用不同颜色的LED灯进行辅助照射处理。该专利只能钝化和杀灭原料表面的微生物和酶。本专利的不同之处在于利用电喷雾与微波协同对液态果酒进行杀菌，且微波灭菌采用管道式，灭菌温度低。

刘进分、贺纪陵（2020年）公开了“一种青梅酒用生产高温杀菌装置”发明专利（专利申请号：202022830484.6）。该专利采用高温水和紫外灯对青梅酒进行杀菌，通过弧形往复式摆动的喷头让青梅酒较为均匀的喷洒在第一加热板上，让青梅酒受热均匀，且通过第二壳体内的高温水液对固定筒内的青梅酒加热，能够让青梅酒杀菌较为完全彻底。该专利主要杀菌方式为热处理，高温会对青梅酒品质下降。本专利的不同之处在于采用非热处理杀菌，灭菌温度低，在有效杀菌的同时极大程度地保留果酒中有益活性成分。