Способ стерилизации деревянной тары

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1729 А 612/12,2/ ИЗОБРЕТЕН ОП КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ В(56) Авторское свидетельство ССС(54) СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ДНОЙ ТАРЫ институт ,Н.РассаРЕРЕВЯН Изобретение относится к стерилизации деревянной тары и может быть использовано в сельском хозяйстве в области плодоовощного хранения и цветоводства для борьбы с микроорганизмами, вызывающими порчу свежих овощей и фруктов, клубней и луковиц цветов, хранящихся в деревянной таре.Известен способ стерилизации тары путем обработки ее газом. Недостатками являются трудоемкость и большая экспозиция для достижения стерилизующего эффекта,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ стерилизации деревянной тары путем обработки ее двуокисью азота М 02.Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет осуществить долговременную стерилизацию деревянной тары, так как при поверхностной обработке газом не уничтожаются тела грибов, находядеревянной та е обрабатывают одновременно с вянную тару воз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к технике стерилизации деревянной тары и может быть использовано в сельском хозяйстве, Цель изобретения - повышение надежности стерилизации и интенсификации процесса, Сущность способа стерилизации деревянной тары состоит в том, что деревянную тару одновременно обрабатывают газом МО 2 и СВЧ-энергией с частотой поля 1000- 3000 МГц, причем обработку ведут в течение 10 - 180 с. 1 ил. щихся внутри древесины. В связи с этим при благоприятных условиях (повышенной влажности древесины) происходит быстрое повторное обсеменение поверхности тары и заражение хранящихся в ней продуктов. Кроме того, грибы вызывают загнивание и порчу самой древесной тары, что существенно снижает срок ее службы.Недостатком является зависимость длительности стерилизации от температуры среды внутри фумигационной камеры, т.е. с понижением температуры значительно увеличивается длительность обработки тары, необходимая для достижения стерилизующего эффекта,Целью изобретения является повышение надежности стерилизации и интенсификации процесса.Способ стерилизацииры состоит в том, что егазом-двуокисью азота иобработкой газом на дередействуют СВЧ-энергией с частотой поля 1000-3000 мГц, при этом обработку ведут в течение 10 - 180 с. В результате облучения тары влага, содержащаяся в древесине, поглощает электромагнитную энергию по всему объему материала и интенсивно испаряется, происходит высушивание.Диэлектрический нагрев вызывает гибель грибов, находящихся внутри древесины, и способствует сокращению времени газовой обработки поверхности тары, так как это время зависит от температуры контактирующей с газом поверхности.Высокая эффективность процесса передачи СВЧ энергии по всему объему позволяет проводить нагрев и высушивание за очень короткое время (от нескольких секунд до 3 мин), которое зависит от мощности применяемого СВЧ-поля. В результате высушивания улучшается качество тарной древесины и создаются условия, неблагоприятные для развития микроорганизмов. В результате воздействия электромагнитного поля на текущий газ в камере с тарой усиливается действие газа на поверхность тары и интенсификация процесса стерилизации деревянной тары.Использование СВЧ-энергии с частотойполя 1000 - 3000 мГц обусловлено тем, что именно в этом диапазоне наиболее ярко выражается свойство электромагнитного поля нагревать влажную древесину,Облучение тары СВЧ-энергией и обработка газом в течение 10 - 180 с обусловлено мощностью применяемых генераторов СВЧ, Чем мощнее поле, тем меньше времени требуется на обработку.При обработке текущего газа СВЧ-энергией параметры процесса сушки изменяются с течением времени сНа чертеже показано воздействие электромагнитного поля на элемент бЧ движущегося газа.За элементарный промежуток времени бт на участке длиной б 2 объема среды энергообмена Ы (фиг. 1) изменяются скорость течения газа на величину бС, температура его на величину бТ, Кроме того, изменяется и внешняя полезная работа, совершаемая газом в результате трения при движении его вдоль высушиваемой поверхности бЗ на величину б 1 тр, Сумма полезной работы б 1 тр и джоулева тепла бОдж равняется работе пондеромоторной силы бпм т,е. б 1 тр + бОдж = б 1 пм (1).Учитывая основные законы электро- итермодинамики, имеем б 1 пм =,ио бН 1(2) 5 б 1 тр = - 1 ЕЧ/С,б Одж=) М/О С (3) С учетом того, что =ц(Е - Сио Н) для 1 кг текущего газа на 1 м длины среды энергообмена имеет(6) Вем = СОэкв ",иа Так как число Рейнольдса прямо пропорционально скорости движения, то с увеличением С увеличивается Я 1 м, т,е. создается турбулентный режим движения,Из (5) видно, что скорость движениягаза при наложении СВЧ поля определяется как:55 Н ) Е/ - плотность тока, а/м;2,о - удельная электропроводность газа,См/м;С - скорость текущего газа, м/с;Ч- удельный объем текущего газа, м /кгзОэке = 4 Я/П - характерный линейныйразмер объекта обработки, м (Я - площадьсечения, П - пеример сечения);35 На - число Гартмана;и - числовой коэффициент;д - коэффициент динамической вязкости, Па С,Из (5) видно, что поглощение энергии40 высушиваемой средой прямо пропорционально Е, Н, С и К Указанные параметрысоздают условия ламинарного или турбулентного режима движения газа, определяемые магнитным числом Рейнольдса.45(10) 45 50 Таким образом, изменяя параметры электромагнитного поля и объем газа, можно изменять степень турбулизации процесса и коэффициент теплоотдачи а на границе теплообменных сред, 5Коэффициент теплоотдачи Ой. Л(8)10При турбулентном режиме теплообмеКак видно из формул, совместное применение газа МОг и СВЧ энергии способствует.увеличению степени турбулизации и интенсификации процесса теплообмена, более быстрому и эффективному протеканию химических реакций на поверхности тары, усиливает химическое взаимодействие ловерхности тары с окружающим ее га зом Й 02.Стерилизацию осуществляют в камере, оборудованной по типу фумигационной, экранированной металлической сеткой. В одной из сторон камеры имеется окошко, 30 закрытое радиопрозрачным материалом, к которому подводится волновод генератора СВЧ.Камеру заполняют тарой, предназначенной для стерилизации, пос е чего вклю чают СВЧ генератор и подают двуокись азота ИОг до полного вытеснения воздуха.По окончании стерилизации удаляют двуокись азота из камеры, подают в нее атмосферный воздух, выключают генератор СВЧ, 40 после чего камеру открывают, В обработанную тару закладывают свежие фрукты и овощи, клубни и луковицы цветов. П р и м е р 1. Образцы древесины, зараженные плесневыми грибами и грибом Мегааз 1 асгувапс, облучались СВЧ-энергией от генератора магнетронного типа с выходной мощностью 630 Вт, частотой 2400 мГц в течение 2-х мин совместно с обработкой поверхности образца двуокисью азота ИОг, Образцы после обработки помещались в чашку Петри и выдерживались в них в течение 30 дней. Часть образцов перед помещением в чашки Петри смачивались дистиллированной водой с целью создания благоприятных условий для восстановления микрофлоры, Во всех случаях рОст микро- флоры не наблюдался.Выбор диапазона частот обусловлен проникающей способностью СВЧ поля,во влажной древесине, Именно в этом диапазоне частот происходит наиболее интенсивный диэлектрический нагрев древесины.Применение предлагаемого способа стерилизации позволяет получить высокий бактерицидный и фунгицидный эффект, улучшить качество и сократить продолжительность обработки тары, увеличить срок ее службы и значительно снизить потери свежих плодов и овощей, клубней и луковиц цветов, вызываемые микроорганизмами. Формула изобретения Способ стерилизации деревянной тары, заключающийся в обработке ее двуокисью азота ИОг, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности стерилизации и интенсификации процесса, одновременно с обработкой двуокисью азота МО 2 на тару воздействуют СВЧ-энергией с частотой поля 1000/3000 МГц, причем обработку ведут в течение 10 - 180 с,1729514 35 Составитель Л.ДриТехред М.Моргента ектор Т,Мал едактор Н.Горва 10 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гага Заказ 1457 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5