CN1069492C - 食品、饲料及其加工设备的杀菌和/或消毒方法及所用装置 - Google Patents

Abstract

待杀菌/消毒处理的物体(18)接大地并由在高压下分散并具有氧化还原电位从而具有氧化或还原特性的经过调节的水(1)所形成的水雾(19)喷雾处理期望的时间。使物体(18)带正或负电并具有确定的pH值，进一步将物体(18)暴露在一辅助磁场、优选为脉动磁场(22)中将物体干燥。

Description

食品、饲料及其加工设备的杀菌和/或消毒方法及所用装置

本发明涉及一种对食品及蔬菜产品和制品、饲料或食品和/或饲料生产用机械和设备进行杀菌和消毒的方法。

由美国专利第4,849,237号可获知一个相似的方法。

所说的该专利说明书涉及对浸没在其中加有臭氧的冷却水中的鸡肉进行杀菌的方法。该方法中强制冷却水沿鸡肉运动反方向运动或流动。该已知方法的缺陷是冷却水从一块鸡肉流动到下一块鸡肉时起了污染物的作用，此外该工艺可能导致肉类和脂肪变质腐烂。

本说明书的一个目的是设计一个应用上述的原理但消除了其原有缺陷的方法。通过权项1所指出的特征来实现这一目的。

本发明涉及各类食品的杀菌和/或消毒方法，各机构、企业、公司及食品方面的研究机构可将该方法用于食品、粮食或饲料工业的各个方面。所述方法目的在于防止人类或动物受到来自微生物或微生物副产品的感染后产生病理疾病或病理反应、中毒或其它疾病的危险。当前，管理机构和卫生保健组织经常报导不断增长的对于安全、无毒、无感染、无病理或致病效应的食物和饲料的运输、处理、加工、制造、包装、流通和销售方法的需要。

上述性质的大多数传染始于或起因于微生物在能够持留并携带微生物的食物产品或制品表面、或者在其它材料或设备表面的生长。

多年来，在上文中所述的工业和企业领域的一个共同的和世所公认的实践是在政府代理人和自身专家的帮助下对各个单独的生产过程以一定时间间隔取一定量的样品进行原材料和生产的控制，之后将样品在官方承认的和/或自己的实验室中进行检验分析。有关控制常常集中在对沙门氏细菌的检测上，该菌已知有2000多种不同的类型，其中有些种类被人或动物消费后会引起严重的疾病或造成中毒。

过去几年里细菌感染后果和病理疾病的发生均有相当程度的增长，估计这是由制造时间变短、大批量制造及大量生产、自动和机械控制及加工等原因，同时也由于制造过程中技工的工作和控制方法已交由技术装备和分散式或统计决策式控制系统来完成这一原因。

一个通用的程序是从加工过的食品或饲料中取出小块样品交由实验室测试。这里，微生物是在多种基质(营养基)上培养的。经3或4天生长后可发现有细菌或微生物出现。下一步必须决定是否让这一生长现象待进一步的专业分析，这只能由装备有足够设备的专业实验室来承担，因此将细菌样品送到这些专业实验室检验会带来附加费用及时间上的拖延。

食物制成品或饲料是在加工后立即从制造装置取样得到，否则它们将被送去冷冻。由于工业上对快速加工和缩短库存期的要求，因此这些测试结果通常在送检几天后才能获得。

少数几种类型的沙门氏菌和其它细菌会引起严重的疾病。例如急性胃肠炎就是由沙门氏伤寒库氏棒杆菌或沙门氏胃肠炎菌引起的。还有一些菌类如沙门氏副伤寒菌的A、B或C型以及沙门氏杜宾宁菌等会引起严重的多种疾病，它们引起的感染可能是致命的。尤其沙门氏伤寒菌是造成传染性伤寒病的原因，在特定条件下传染性伤寒病会引起人类中毒或地方性大流行而导致死亡。

众所周知的一个事实是许多这类传染病例并未向公众当局报告，因此这些病例均未加以统计。但医药界预计全球每年发病人数、中毒或其它传染病例总数不下数十万，每年造成死亡的病例据报导达数千例。

最近注册的欧洲专利第0,299,601(A1)指出所述的该发明可以在24小时内确认沙门菌传染的存在，这样可缩短分析和测试所需要的时间。但该发明不能防止或排除这类细菌传染。

由于冷却或冷冻均不能产生杀菌或消毒的灭菌作用，因此存在于食品内部或表面的微生物或细菌对消费者是危险的。在运输、转送、商业销售及在冷却、冷藏或冰冻条件下仓储期间，细菌生长停滞，但随后的使用或应用将使细菌能够在适宜的温度和其它条件下恢复生长。

沙门氏菌是表面细菌，若将其置于适宜的环境温度下并有食品或饲料等形式的营养物存在时，细菌数目每20分钟增长一倍，这意味着每经24小时沙门氏细菌的数目将扩大1,000,000,000,000,000,000,000(10²¹)倍，这使数目巨大的传染物能够通过人手、运输、切割、制造、加工和储存等在加工环境下很容易地传播。

传统上，本行业人员长时期以来一直十分注意提防在所有相关工业和服务方面所存在的这种危险，并已通过清洁和环境卫生的方法防止了细菌的生长和微生物的传播。但所采取的预防措施仍不够充分，不足以防止疾病传染以及病理疾病尤其是胃肠炎或胃中毒等疾病的发生。而管理机构、从事食品加工或饲料生产的公司、企业、批发商以及其它制造或服务单位尚不能向公众和消费者提供经过消毒不会发生上述传染危险的食品。

沙门氏细菌和其它细菌的存在是一种自然现象，上述类型的细菌在动物肠道中天然存在。屠宰、屠杀及加工过程不可避免地会导致对其它表面的感染。通过在此所述的本发明，在上述的屠宰或产品加工生产线上引入或附设根据本发明的方法和装置能够在生产场所隔断现场细菌传染途径。

用于根据本发明方法的本发明的装置或实施方案包括一控制柜和一装备有本发明的机械和控制技术的密封室或其它密闭式工作间。在密封室或工作间内部是具有特殊杀菌和灭菌性能的水雾。在一定浓度、剂量和处理时间条件下，只要传染性细菌与水雾粒子相接触，该水雾就能够将细菌、微生物、某些情形下还有病毒杀死。在所说的密封室中所形成的水雾具有以下性能：即确保水雾粒子与所有可接近表面接触并与这些表面发生作用，还要确保水雾微粒在短时间内受作用的表面上具有杀菌能力。

本发明的设计目的是所有与食品、饲料和/或食物产品或食物制品相关的公司或机构可将本发明用于对食物或饲料，例如肉类、家畜、鱼类、蔬菜、油饼、鱼食、骨粉饲料、奶制品等进行消毒或杀菌。

在根据本发明的方法中，受处理的物体接地或通大地，用经处理的水的水雾对物体处理期望的时间。所述经处理的水在高压下喷雾或分散并具有氧化还原电位从而具有氧化或还原特性。水雾带有正或负电压，它进一步还具有确定的pH值。若期望的话可将物体暴露在一辅助磁场(优选脉动场)中，随后在水雾蒸发后物体将在干燥状态下离开加工区。

通过采用本发明的方法，在待处理的物体上可形成一层薄而均匀的具有氧化性的液膜。处理过程极为短暂、彻底，使细菌的生命功能受到破坏而不会影响被处理物体的表面。某些种类的细菌被极化。这些类型的细菌将被脉动磁场变得失去危害性。

权项2描述了用于根据本发明的方法的工艺过程中的一种水处理形式。

权项3表述了用于根据本发明的方法的工艺过程中的另一种水处理形式。

权项4涉及与用于根据本发明的方法的工艺过程中的水进行喷雾化或分散有关的优选的压力范围。

权项5涉及与用于根据本发明方法的工艺过程中的水的氧化还原电位有关的优选的氧化还原电位范围。

权项6涉及待用于根据本发明方法的工艺过程中的水在限定区域内具有氧化还原电位时所优选的pH值。

权项7所述为与用于根据本发明方法的工艺过程中的水中所产生的电荷有关的优选的电压范围。

权项8涉及用于根据本发明方法的工艺过程中的磁场的优选磁场强度和频率范围。

权项9涉及在用于根据本发明方法的工艺过程的水中产生氧化还原电位的优选的媒介物或添加剂。

权项10涉及在用于根据本发明方法的工艺过程的水中产生氧化还原电位的其它媒介物或添加剂。

由权项11的解释可知测量结果能够重复。

本发明进一步还包括一个实施本发明工艺方法的装置的实施方案。

权项12为设计用于根据本发明方法的工艺过程的装置的优选实施方案。

权项13描述了获得产生氧化还原电位的气体或空气和水的混合物的特定装置。

权项14涉及设计用来控制根据本发明方法的工艺过程的装置的各种控制装置。

由权项15的描述可实现以下过程：在控制/测量阶段与氧化还原水罐中的水相接触的控制单元能够被升高到一个不与液体或水接触的位置上。

下面将参考附图进一步详细描述本发明。

图1表示设计用来进行根据本发明方法的工艺过程的装置图。

图2为实施根据本发明方法的工艺过程的装置的顶视图。

图3表示设计用来进行本发明方法的装置的侧视图。

图4表示在长达70秒的时间范围内所测得的根据本发明方法的工艺过程所达到的平均杀菌数目实验图线。

图5表示在最大120秒时间范围内采用本发明时的平均杀菌数目实验图线。其一表示采用自来水的结果(标有0)，另一条表示采用经脱盐后完全纯净的水的结果(标有X)。

图6表示采用本发明的方法在不同造雾水压力下在100秒时间范围内所测得的平均杀菌数目的三条实验曲线(H=160bar,L=20bar)。

图7表示根据本发明的方法采用不同氧化还原电位时在180秒时间范围内所测得的平均杀菌数目的三条实验曲线。

图8表示根据本发明的方法若专门采用脉动磁场在不同磁场强度下所进行的两个实验在240秒时间范围内所测得的平均杀菌数目的实验曲线。

图9表示采用本发明的方法物体在仅具有氧化还原电位的水雾作用下或者在具有氧化还原电位的水雾及磁场作用下的两个实验在长达120秒的时间范围内所测得平均杀菌数目实验曲线。

图10为在相同的氧化还原电位下在长达250秒的时间范围内所测得的两组实验曲线。它们表示采用本发明的方法分别利用臭氧(O)或过氧化氢(X)建立氧化还原电位时所达到的平均杀菌数目。

图11表示采用本发明的方法保持氧化还原电位不变(O)而增加水雾压力(X)所达到的平均杀菌数目的两条实验曲线。

如图1-3所示，设计用来实施本发明方法的装置的实施方案可以包括以下部分：

1．水入口

1a：阀门，优选为电磁阀，控制局部区域的正常水供应。

2．去离子单元，适用于将进料水转变成纯净、清洁及合乎应用的水。

3．带有一台泵的分离器/分离单元，包括：

3a：利用渗透或其它适当的提纯技术阻止特定大小的分子、细菌、杂质、传染性病菌及其它不期望微粒通过的膜。

3b：渗出液缓冲罐。

3c：净水进口管

3d：渗出液管线

4．净水储罐及缓冲罐。

5．具有氧化还原电位即氧化还原性的水的储罐，包括：

5a：水密罐隔室。

5b：带有管道、导管进水设备的顶盖。

5c：具有氧化还原电位的造雾水成液。

6．氧化还原电位计，即所谓的ORP计，用于控制和测量所用的水成造雾液体中的氧化或还原强度，包括：

6a：显示例如mV值的氧化还原电位计。

6b：由(贵)金属如铂或金制成的电位计电极，它将脉冲送到氧化还原电位计6a，在测量期间电极浸没在造雾液体中，测量位置由控制单元16a和16b确定。

7．氧化还原电位发生器，例如臭氧发生设备，由光辐照或向空气或氧气放电产生氧化还原电位。包括：

7a：带有泵(34)的空气处理单元。

7b：氧化或还原性空气进口管。

8．其它氧化还原电位发生器或混合设备，如过氧化氢混合器单元。

8a：出口阀。

9．必要时产生操作压力的内部空气压缩机。

10．压缩空气电磁阀。

11．压缩空气驱动的高压泵，包括：

11a：操作活塞及增压装置

11b：将造雾液体带往分散器/雾化器的压力管道。

11c：分散器泵的进料管。

11d：确保标定液体存在的回流管。

12．高压液体分散器/雾化器，例如采用喷嘴工作原理的分散器/雾化器，包括：

12a：具有例如喷嘴及给水成液和水雾或蒸气施加电位的带电电极的造雾分散器头。

12b：压缩空气阀，用于开动和关闭所得水雾向封闭室的输送。

12c：带电电极(12a)的电场(高)强度。

13．用于控制、导通和切断(ON/OFF)电流的电子继电器。

14．高强度电子发生器。

15．激活传动装置(产生浸没动作)16的启动阀。

16．带有控制和测量设备的传动装置，它具有通地或接地电位(36)，包括：

16a：由压缩空气驱动的带活塞汽缸。

16b：安装有控制和测量设备并附设有接地电位或在测量和进行氧化还原电位的调整/标定之前消除任何高电压的设备的控制板的活塞。

16c：活塞和控制板的移动距离。

17．控制氧化还原罐5中的液面位置的测量设备。

17a：控制水/液体吸入量的阀，例如电磁阀。

17b：液位计。

17c：具有受控通地/或接地连线或开关的液体入口管。

18．由根据本发明的方法处理的食物或饲料等物体，它将从消毒或杀菌水雾中通过。

19．所形成的水雾或蒸汽，待处理的物体将从中通过。与水雾微粒接触将确保杀菌或消毒效果。

20．具有阀(20a)的用于杀菌剂的罐，杀菌剂自身并不具有氧化还原电位，杀菌剂可以是例如甲酸或乙醇。

21．用于处理物体(18)的密封室或机壳，在该密封室或机壳中利用水雾(19)的反应特性对细菌或微生物发生作用。密封室或机壳进一步可用作干燥段，采用调节空气与物体18的表面起作用，这将增强在上述表面的干燥过程的效果。

22．设计用于产生脉动磁场的发生器。

23．对物体(18)的表面进行处理的调节空气的进口。

24．控制柜。

25．备用。

26．备用

27．备用

28．备用

29．必要时外部压缩空气进口。

30．电动或气动循环泵，包括：

30a：泵推进器，发动机/马达

30b：泵壳

30c：绝缘材料制的泵座转动轴。

30d：泵抽吸管套。

30e：到造雾液体的绝缘空气缓冲距离。

31．液体分散器或雾化器，包括：

31a：输送液体/空气混合物、直径为10到25mm，长度可达30mm的螺旋形蒸发室，其尺寸根据本装置的生产能力来定。

31b：由液体/空气混合管通入造雾液体中的出口。

31c：未能分散到液体中的上升空气泡。

32：将空气与液体混合的文丘里管式空气注射喷嘴。

33．液位，液体容器中的液位。

34．将空气从分散器(7a)输送到进口管(7b)的泵。

35．干燥空气的干燥工段。

35a：臭氧发生器。

35b：空气或纯氧进口。

36：整个装置的通地线或接地线。

根据本发明的装置其操作方式如下：

将生水加入本装置使它流过去离子单元2对它进行必要的处理，在一定程度上向本装置提供不含可能影响食品或饲料的味道、气味、色泽、外观或贮藏期的细菌、传染性微粒或不期望的微粒的清洁水。为此目的，本发明采用一种已知的应用于饮用水或工艺水处理方面的技术。所加入的水被送到薄膜过滤工段3把不应与物体18相接触的分子、传染性微粒或不期望的微粒除去。物体18为食物制成品，本方法实际上就是力图将物体18上的以微生物或细菌形式存在的传染性微粒除去。

一个可能用于此目的的工艺方法是已知的被称为“反渗透”的技术。该技术是将一种液体溶解于其中混合有其它物质的小分子并另外加进了少量含有较大分子、微生物和不期望微粒的渗出液的小分子液体中，渗出液通到出口3b。

其后，经此处理的水进入高压贮罐4。水在流经一阀门后从贮罐4进入罐5并在罐5中获得氧化或还原性。这样，若在本工艺后一级所形成的水雾与这些物体的表面相接触，就能够防止或排除外部/不期望微粒在物体18表面上的存在。

来自氧化还原发生器7的臭氧化空气或其它具有所期望的性质的浓缩空气由泵34输送流经管路7b进入容器罐5内的水中。罐5中的水由泵30b输送经空气喷射器32循环。在此过程中文丘里效应促使空气分散到液体中，该液体同时通过混合室31a中的液体运动或流动建立氧化还原电位。在罐5中绕出口31b会产生环流，在这种环流作用下液体获得大小可由测量仪器6b及17b控制的氧化还原电位。

可由数种方法产生氧化还原电位，例如可在含水液体中混入少量过氧化氢来产生。发生器8用来增强或逆转这一由氧化还原电位发生设备建立起来的工艺过程。氧化还原电位发生设备以期望的效能制造臭氧。

只要用户期望，其它产生氧化还原电位的方法也可以是利用氯气或次氯酸盐的工艺方法，这类物质可加入到合适的发生器中的电解质基物上或在电解质基物上产生出来。

压缩机9生产用于本装置的压缩空气功能区操作所需的压缩空气，尤其是本装置的空气活塞(传动机构)16、高压泵11及水雾19开工和停车等的操作所需的压缩空气。特定工况下泵30也可由高压马达驱动。高压泵11使氧化性、可能的话还有还原性(具有氧化还原电位)液体处于例如16bar的高压下，这将使造雾分散器12a甚至能够产生极细小的液体微粒。在将这些微粒输送之前使它们带有20KV到200KV的正电压或负电压。经此操作后所形成的微粒可以雾态长时间漂浮或悬浮并且由于微粒带电而能够与物体18相接触。物体18通地或接地。只要允许有适当的过程停留时间，由此形成的液雾微粒及其所带的电荷就可保证物体18的所有表面与液雾微粒接触以便在杀菌过程中杀死所有的细菌和微生物。

为了产生正或负电势以适应物体18的形状及表面特征，使水雾带电。已在高达200,000V或更高电压下获得了满意的效果和结果。

阀15控制传动机构16的动作，传动机构16再推动控制板16b上下运动，使安装在控制板上的功能单元只在传动机构16已将其上安装有功能单元的控制板浸入密封室或容器5内的液体中时才起作用或进行操作。由此，借助于通地或接地装置36使整个装置的电压为零伏。

利用或者不用压缩空气将水雾19送出分散器单元12a。这样水雾就具有了速度，这将保持处理物体18的密封室或机壳有恒定密度水雾的供应以确保对不均匀或不平整物体进行均匀的表面处理。

若期望的话采用罐20来增强产生氧化还原电位的物质如来自7的臭氧和/或来自8的过氧化氢的效果。这些化学物质具有已知公认的相当显著的杀菌效果。

待处理的物体可以具有不同的形状、外型和表面结构。根据本发明的装置包括密封室或机壳21，物体18以如下方式通过密封室或机壳21：即物体在密封室或机壳中停留确定的反应时间以便水雾微粒可以对细菌或微生物施加杀菌作用。可以更迅速地干燥被处理的表面，应用经过调节的空气(23)增强干燥过程5。

在特定条件或环境下，磁场尤其是脉动磁场对被极化的细菌有特殊的破坏或杀菌效果，而且对于被极化的微生物采用上述的步骤是合理可行的，以确保在短时间内达到最大杀菌效果。磁场强度在200到900TesLa之间，磁场频率在1-800kHz之间。

本发明已由包括上文所说的所有组成部分的中试装置进行了全面测试，对食物制品样品进行处理。在此期间对时间范围、强度、剂量、造雾过程、电压、空气压力、泵压力、速度、转速及其它参数或变量加以改变、变化或调节，随后通过显微检验及实验室测试对结果加以评估。联合采用显微检验与实验室测试能够得到本方法的可靠性和在不同条件下的有效性和效果情况。

初期和同步研究探索包括生物学和生化领域以预测本发明广泛的应用前景及其效果并提高可信度。有关研究似乎表明，内部压力据认为在5到25bar之间的细菌细胞在暴露于强度或密度改变的氧化还原电位下时被杀死，并且当采用合适的超过约400mV并直至高达在据认为是理论最大电位值的1000到2000mV之间(在该范围内，液体5c是酸性，其pH值小于6.5)的氧化还原电位强度时在以秒为单位计的极短的时间内即产生杀菌效果。预计细胞膜中的通常所说的“钾-钠泵”会遭到破坏。但尚未发现这一过程的科学依据。

杀菌过程与氧化还原电位之间的关系已由在显微镜下进行的实验加以研究。研究表明，氧化还原电位下降或减小会导致过程时间延长，这相应于在特定细菌如伤寒库氏棒杆菌及Interdis Dublin等的杀菌效果图中在纵坐标值相同时横坐标值的增加，结果是杀菌效果曲线或图线近似为一水平渐近线，即若氧化还原电位接近约400mV时细菌数目在观察期间不发生改变。对不同种类的细菌在相同的氧化还原电位下所测得杀菌时间稍有变化，但结果都较相近。根据上述试验，当氧化还原电位下降时所需的杀菌时间成倍增加。另一方面，当采用超过680mV的氧化还原电位时，以秒计的杀菌时间下降并且杀菌曲线在氧化还原电位近似为1000mV时变得非常陡峭。对这类处理过程而言，1000mV是合适有利的，这是由于若氧化还原电位进一步增加时，电能消耗、建筑材料的腐蚀以及对防护措施和设备的需要随之增加，这将导致生产费用增加。

图4至图11表示若干试验结果曲线。图中所示为灭菌数目的对数值与时间(秒)的比例关系。

图4表示在70秒时间范围内测得的采用本发明的方法所能达到的平均灭菌数目对数值。

图5表示两条试验曲线。其中标有“X”的表示采用自来水所得的结果。另一条标有“O”的表示采用绝对纯净的脱盐水所得的结果。很明显若工艺过程采用纯净水则处理时间下降。

图6为三条试验曲线。其中标有“H”的表示采用160bar的压力时的结果；另一标有“O”的表示采用90bar的压力时的结果；标有“L”的第三条曲线表示采用20bar的压力时所得到的结果。这清楚地表明处理时间随压力增加而增加。

图7所示为三条试验曲线。其中标有“高”的表示给定处理媒介物的氧化还原电位为950mV时的结果；标有“平均”的表示采用氧化还原电位为750mV的处理媒介物时的结果；标有“低ORP”的曲线表示采用氧化还原电位为610mV的处理媒介物时的结果。显然，处理时间随氧化还原电位增加而降低。

图8为二条试验曲线，分别标有“低Tesla”和“高Tesla”。这些结果得自仅采用脉动磁场时的试验。显然，图中表明采用“高”Tesla值比“低”Tesla值的杀菌效果要好。

图9表示二条试验曲线，分别标有“仅采用氧化还原电位”和“用外加磁场”。这两条曲线分别表示仅采用处理媒介物时所得的结果与采用处理媒介物外加磁场时所得的结果。图9表明若采用辅助磁场将缩短处理时间。

图10表示二条曲线，分别标有“O”和“X”。它们分别表示在处理媒介物中加入臭氧建立起550mV的氧化还原电位时所得的结果或采用加入具有相近氧化还原电位的过氧化氢的处理媒介物所得的结果(X)。该图表明当采用臭氧时获得最佳效果。

图11所示为二条试验曲线，分别标有“O”和“X”。其中曲线“O”表示对水雾/媒介物19采用平均压力的过程曲线；曲线“X”表示采用高压时的过程曲线。

下面来描述所进行的几个实验。

实验1

消毒/杀菌实验1是采用在丹麦一家大型肉类加工厂的试验室中被沙门氏菌类的果树菌所感染的10种猪肉样品进行的。猪肉染菌后被立即取出并直接送往中试装置，在21℃下保存4小时后由中试装置处理。实验意图是对所有十种猪肉样品用相同剂量进行处理以判定对同种物体是否能达到有效处理。将各个猪肉样品分别携带通过水雾19的传送器以大约0.5m/s的速度运动，温度保持在21℃。通过向造雾水性媒介物中加入臭氧产生约+600mV的氧化还原电位来设计试验条件。处理后将猪肉样品用无菌塑料袋在无菌状态下封装，之后在21℃下将猪肉样品送到同一家实验室。样品送到后开始标准的控制沙门氏菌感染的程序，4天后报告结果，表明未发现沙门氏菌感染痕迹。所用的样品重为25克，这是样品最常用的尺寸。样品是从有代表性的多种普通猪肉上切割下来的。一个相似的实验是采用过氧化氢作为氧化还原电位发生组分进行实验，得到了类似的结果。

实验2

来自购自一家信誉良好的零售店的两块猪肝和两块鸡肉进行了实验。每种样品中有一个样品被取自Copenhagen Royal Veterinary andAgricultural College(哥本哈根皇家兽医与农学院)的活性基物上沙门氏杜宾宁细菌所感染并且所有4个样品均通过内有水雾19的中试装置的机壳而进行处理。传送器速度为0.5m/s，各处理过程间隔60秒。每个样品在第二次通过水雾19前翻转180度以确保大样品的各个表面得到均匀处理。第二次处理后再等待60秒之后，将样品在60℃的热空气中放置60秒。这一试验程序的目的部分是检验一定处理时间的效果，部分是在一定时间期限内完成处理过程。这样将样品干燥保存以获得不存在残余活性组分的干燥表面，该活性组分仅存在于造雾水溶液媒介物中。样品经热空气处理后用无菌塑料袋包装并将它们送到官方的AalborgVeterinary Laboratory用合适的方法对4个样品进行沙门氏菌感染试验。4天后该实验室发表的一份报告表明，一块鸡肉样品表现出受沙门氏菌感染的迹象。按照程序，受到感染的鸡肉样品在进行本实验前并未在试验室中感染沙门氏菌。该报告表明另外3个样品未感染沙门氏菌。在机壳中进行的处理期间采用其中加入了少量臭氧的造雾水性媒介物，由此产生约600mV的氧化还原电位，氧化还原电位值由安装在机壳中的毫伏计测量。

上述实验的目的是对确定已知的细菌种类以及自然界天然存在的尚未确定的细菌种类确定在根据本发明的中试装置中的充分必要的处理时间或期限以及相应的处理强度。所用参数的选择或选定方式如下：即预期的总体杀菌数目能够与在图4到图7中所示的总体测试过程所得的杀菌数目曲线相比较。

对上述参数加以选定使在已知的细菌种类与任何可能存在的对所选定的处理强度可能具有较强抵抗力的菌种之间表现出差异性。这样可以确认最终处理参数的确定具有极高的精度，这依赖于所存在的细菌菌种或类别。

实验3

本实验采用受到严重感染的不同形状的5只整鸡样品进行试验。所有样品都取自现场生产线并浸泡在充满了沙门氏细菌的液体肉汤中，之后将样品在约30℃下保存24小时，接着进行处理(本实验中处理4个样品)。本实验中对2个鸡肉样品用氧化还原电位为500mV的水雾19处理，另2个鸡肉样品用氧化还原电位约为620mV的水雾19处理。在各组实验中各有一个鸡肉样品通过水雾19两次，第二次通过前将样品翻转180度。特别将经过处理的4个鸡肉样品暴露在机壳内的水雾19中，这是由于可以预料水雾19不能喷洒到孔隙如此小的凹形空间。经过处理的4个鸡肉样品与未经处理的第5号样品被送到官方兽医试验室进行沙门氏细菌感染的分析和控制。所有样品均表现出受到感染的迹象，但第3号样品表现出仅受到低水平感染。第3号样品是由具有620mV的氧化还原电位的水雾处理的并进行了两次处理，第二次处理前鸡肉样品翻转了180度。

所进行的本实验目的在于证实本发明过程效率的一致性并同时指出在水雾19的物理性质、处理过程以及被处理物体的特性等方面有一定的限制。另外还进行了一系列实验，目的在于建立并确定在造雾水性媒介物或液体内的氧化还原电位(以毫伏计)的测定过程。在此所述的本发明包括确保在造雾水性媒介物中具有一致、稳定的特性值或特性效果的组分。有关氧化还原电位发生组分的选择对本发明应用的重要性很关键，而实验也已表明臭氧效果比采用过氧化氢、氯气、次氯酸、碱溶液中的次氯酸根离子及氯胺等的效果更快。

臭氧的杀菌效果比次氯酸快25倍，比碱溶液中的次氯酸根离子快2500倍。应用于处理病毒、孢子及阿米巴变形虫时也有同样的关系。

本实验的意图在于表明在食品加工装置中并不会自然产生或发生的特定条件下的极缓慢的细菌感染会要求相当高的处理强度以获得实用的杀菌效果。选择对受到极严重细菌感染并放任细菌生长繁殖许多小时(超过24小时)的鸡肉样品进行实验。这样可以确信根据本发明的处理方法能够设计用来适应现有的条件，确保实际的处理过程充分必要。为确定合适的处理参数，有必验检验整体杀菌效果的限度，这也依赖于在不同高低的数值、范围或大小的参数下所进行的实验来确定。

实验4

在显微镜下用不同的细菌菌株进行一系列实验。采用酵母细胞在放大约10,000倍的显微镜下确认了上述的杀菌过程曲线、杀菌时间及杀菌试验效果。

实验5

由于臭氧比臭氧中的基本组分、氧化还原电位较低的氧更易溶解于水中(臭氧溶解度是氧的12.5倍)，为了得到水中的臭氧浓度进行了一系列实验。但臭氧在短时间内会退化成氧，这取决于温度、水分含量或湿度。这样，臭氧流量为0.072g/h时在氧化还原电位为420mV的40升水中溶解2天后所得到的臭氧浓度为431ppm。本实验表明，臭氧量必须能随时得到并且有较高的浓度以便在液体中产生能达到所期望的快速杀菌效果的氧化还原电位。本实验的方法被用来确定合适的臭氧发生器的生产能力。此外，本系列实验证实了所预测的结果，即臭氧化气体中的臭氧浓度正比于造雾水成液中的臭氧溶解量。本系列实验还预测到另一个结果：臭氧溶解度随温度上升而下降。当气相臭氧浓度为24mg/m³时，于20℃下在恒定溶解可能性下所得的液相浓度约为8mg/l。

有关氧化还原电位发生组分的选择对本发明的工业应用意义重大，这是由于在处理食品和饲料时，这些组分的选择与食物的味道、气味、风味等密切相关，均能改变物体的天然状态。根据本发明所用的氧化还原电位发生组分可按如下方式蒸发浓缩：水雾19的水相携带活性微粒或元素，当水相蒸发后任何可能的效应和后效均完全停止。

部分平行实验室测试表明，如果选择必要充分的处理强度，水成液或媒介物5C对活细胞的作用要快于对死细胞的作用。这一事实对本发明的工业应用意义重大。本发明无意描述活细胞与死细胞之间的特征差异。

在此所描述的本发明的装置仅仅意指它是设计用于完成根据本发明方法的工艺过程的装置的一个实施例或实施方案。

Claims (18)

1．一种涉及应用液体杀菌剂对食物制品、饲料或者食品生产或饲料生产机械和设备进行杀菌和/或消毒的方法，其特征在于：待杀菌/消毒处理的物体(18)接地或通大地并由含有去离子水、经预处理的具有氧化还原电位从而具有氧化或还原性的在高压下分散或雾化的液体(5C)所形成的水雾(19)处理期望的时间，在不供应空气的条件下根据物体(18)的大小和形状使液体(5C)带有20KV到200KV的正或负电压，液体(5C)具有确定的pH值；还可将物体(18)暴露在一辅助磁场(22)中，此后物体(18)通过水雾蒸发段。

2．根据权利要求1的方法，其中所述的食物制品是肉类和蔬菜产品。

3．根据权利要求1的方法，其中所述的高压是20～160bar。

4．根据权利要求1的方法，其中所述的磁场(22)是脉动磁场。

5．根据权利要求1的方法，其特征在于使液体(5C)通过一反渗透膜(3a)。

6．根据权利要求1的方法，其特征在于液体(5C)的氧化还原电位在400mV到2000mV范围内。

7．根据权利要求1的方法，其特征在于氧化还原电位在1000mV到2000mV之间的液体(5C)是酸性的，其pH值小于6.5。

8．根据权利要求1的方法，其特征在于磁场强度在200Tesla到900Tesla之间，磁场频率范围在1-800kHz之间。

9．根据权利要求1或8的方法，其特征在于氧化还原电位是由臭氧在液体(5C)中的受控溶解产生或形成的。

10．根据权利要求1或8的方法，其特征在于氧化还原电位是由过氧化氢、氯气、次氯酸、碱溶液或碱性液体中的次氯酸根离子及氯胺或者这些组分的混合物在液体(5C)中的受控溶解产生或形成的。

11．根据权利要求1或8的方法，其特征在于在形成水雾(19)期间氧化还原电位和静电量或静电压均会在造雾水成液中积累并且在进行造雾水成液参数测试程序之前通过设置接地或通地连接装置使罐中的液体(5C)不带电荷。

12．实施根据权利要求1的本发明方法的装置，其特征在于，本装置包括对经由反渗透膜单元(3a)进入本装置的生水(1)进行调节的去离子单元(2)，一氧化还原电位发生器或发生设备(7)，一个或数个其它氧化还原电位产生单元(8)，一用于溶解臭氧或其它氧化还原电位发生介质的混合器罐(5)，一将经过处理的液体(5C)从混合器罐(5)输送到一具有分散头(12a)的高压液体分散器(12)的高压泵(11)，一沿物体(18)的运动方向产生脉动磁场的发生器(22)以及用来调节空气、缩短物体(18)的处理过程之后的蒸发和干燥阶段的空气设备(23)，所述分散头(12a)具有喷嘴和带电电极，它产生水雾(19)并使上述水雾带电，水雾(19)分布在机壳或密封室(21)内部，待杀菌/消毒的物体(18)通过机壳或密封室(21)输送。

13．根据权利要求12的装置，其中所述氧化还原电位发生器或发生设备(7)是采用臭氧的发生器或发生设备。

14．根据权利要求12的装置，其中所述其它氧化还原电位产生单元(8)是为采用过氧化氢而设计的。

15．根据权利要求12的装置，其特征在于采用喷射器(32)和螺旋形混合室(31a)将氧化还原电位发生气体溶解于混合器罐(5)内的水中。

16．根据权利要求12或15的装置，其特征在于本装置包括控制单元或设备，控制单元或设备包括一设有显示器(6a)和测量电极(6b)、对进入混合器罐(5)的氧化还原电位发生气体进料进行控制的氧化还原电位计(6)以及控制混合器罐(5)中的液位的测量仪器或测量设备(17)，还包括一安装在具有受操纵或受控接地线的液体进料管(17c)上、控制液体进料量的电磁阀(17a)和一液位计(17b)。

17．根据权利要求16的装置，其中对进入混合器罐(5)的氧化还原电位发生气体进料的控制是通过起动或关闭泵或风机(34)进行的。

18．根据权利要求16的装置，其特征在于，控制单元(6b)和(17b)以及液体进料管(17c)均安装在一设有接地线(36)的浸没装置(16)上，浸没装置在往复式汽缸(16a)的作用下可从各部件上升离开混合器罐(5)的上升位置移动到各部件与混合器罐(5)中的液体(5C)相接触的浸没位置。

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