基于磁场辅助的低温贮藏设备

本技术涉及食品冷冻设备，特别是一种基于磁场辅助的低温贮藏设备。

背景技术：

1、随着人们生活品质的不断提升，对于食品果蔬往往更注重其新鲜程度，只有不断探索新的食品保鲜技术手段才能满足消费者的需求，物理保鲜技术中的低温贮藏技术逐渐成为延长食品贮藏时间的首选。

2、低温贮藏技术包括冷藏和冷冻，冷藏只能在较短时间维持生鲜食品的食用品质，冷冻虽然可以更好地延缓食品腐败变质，但在降温冻结过程中，生鲜食品细胞内的水形成大冰晶会破坏细胞结构，导致生鲜食品解冻后出现水分和营养成分流失严重的问题，对食品的营养价值和感官特性等方面造成负面影响，最终导致食品复温后品质欠佳。因此寻找一种可更好维持食品品质的低温贮藏技术手段已成为研究热点。

3、磁场作为一种物理技术，因具有操作简单高效、安全无污染及节能等优势，而被广泛应用到生物、化学、医学等各个学科领域。近年来，研究发现磁场食品低温贮藏领域中具有优化降温冻结过程、调节酶活性、降低微生物含量的特性，有助于延长贮藏食品在冷冻状态下的保鲜时间，保持贮藏食品解冻后的食用品质及营养价值。但是，集成有磁场的冷冻设备(例如冰柜或冰箱)在市面上鲜少见到。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种基于磁场辅助的低温贮藏设备，它将磁场集成在现有的低温贮藏设备中，利用磁场的特性增加贮藏食品在低温状态下的保鲜时间和提升复温后的食用品质及营养价值。

2、本实用新型的技术方案是：基于磁场辅助的低温贮藏设备，包括设备主体，设备主体内部设有用于储藏食品的安置腔；其还包括电磁线圈、匀磁板和磁场控制器；电磁线圈固定安装在设备主体的安置腔内壁上，电磁线圈包括呈闭合环状的骨架和螺旋绕设在骨架上的导线；匀磁板采用铁磁性材料制成，匀磁板固定安装在设备主体的安置腔内壁上并覆盖电磁线圈；磁场控制器固定安装在设备主体上并与电磁线圈的导线电连接，其用于向电磁线圈通电，使电磁线圈产生磁场。

3、本实用新型进一步的技术方案是：设备主体的安置腔内部设有呈竖直布置的多面侧壁，其中两面相对的侧壁上设有用于容纳电磁线圈的定位槽，电磁线圈安装在定位槽中。

4、本实用新型再进一步的技术方案是：电磁线圈呈闭合环形，其在安置腔一面侧壁上的布置数量为一个或多个；当其在安置腔一面侧壁上的布置数量为一个时，其贴近所在安置腔的边沿布置；当其在安置腔一面侧壁上的布置数量为多个时，所有的电磁线圈按照由外至内尺寸递减的同心环状布置，并且任意两个相邻的电磁线圈之间的间距相等。

5、本实用新型再进一步的技术方案是：电磁线圈呈由内至外逐圈发散的平面螺旋形，电磁线圈的任意相邻两圈之间的间距相等。

6、本实用新型更进一步的技术方案是：设备主体的安置腔在设置电磁线圈的侧壁上设有一圈定位凸沿，定位凸沿将该侧壁上所有的电磁线圈包容在内；相应的，匀磁板的一侧表面上设有用于与所述定位凸沿相配合的定位凹槽；匀磁板通过定位凹槽活动插装在安置腔侧壁上的定位凸沿上，从而将该侧壁上所有的电磁线圈封闭在内。

7、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括磁屏蔽网，磁屏蔽网是由柔性的磁屏蔽材料编织而成的网状结构，磁屏蔽网粘接固定在设备主体中的各用电部件的表面。

8、本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

9、其通过在低温贮藏设备中集成用于发生磁场的相关设备，利用磁场所具备的优化降温冻结过程、调节酶活性、降低微生物含量的特性，提升贮藏食品在低温状态下的保鲜时间和复温后的食用品质及营养价值。

10、相关研究以证实：

11、1.在交变磁场最优处理条件下，莲藕切片和苹果切片的腐烂、褐变率明显降低；葡萄果实的腐烂、脱果率和出糖率明显降低，草莓的腐烂、失重率明显降低，柑橘的失水率均明显降低；并且，交变磁场可显著抑制维生素c的分解和fe的转化；

12、2.探究辅助冻结的直流磁场强度对贮存的西兰花保鲜品质的影响实验中，将西兰花切成均一大小(花梗长2.0 cm、花球直径3.0cm),直流磁场强度分别为0(对比组)、4.6、9.2、18、36gs，测定贮藏过程中西兰花的失重率、可溶性固形物、质构特性、细胞膜的膜透性以及叶绿素的变化。试验结果表明，直流磁场辅助冻结能够有效改善西兰花的贮存品质(p<0.05)。

13、3.确定马铃薯块在冻结过程中施加不同强度直流磁场对其冻结特性以及后期贮藏品质影响的实验中，分别施加0、4.6、9.2、18、36gs的磁场强度,然后在-18℃下贮藏70 d，定期测定产品汁液流失率、细胞膜透性、硬度和咀嚼度。实验结果表明,磁场可增加马铃薯块过冷度,缩短冻结时间,减少细胞汁液流失,能更好地保持马铃薯块品质。当磁场强度在18gs时，马铃薯块通过最大冰晶生成带的速率最快，在贮藏末期(第70d)时马铃薯块的各项品质指标均优于其他组,更利于马铃薯块的贮藏。

14、4.探究强脉冲磁场对草莓过氧化物酶的钝化及对草莓汁的杀菌效果的实验中，在较高的磁感应强度下，钝酶、杀菌效果总体上随磁感应强度的增强而增强，随脉冲数的增加而增强。

15、以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。

技术特征：

1.基于磁场辅助的低温贮藏设备，包括设备主体，设备主体内部设有用于储藏食品的安置腔；其特征是：其还包括电磁线圈、匀磁板和磁场控制器；电磁线圈固定安装在设备主体的安置腔内壁上，电磁线圈包括呈闭合环状的骨架和螺旋绕设在骨架上的导线；匀磁板采用铁磁性材料制成，匀磁板固定安装在设备主体的安置腔内壁上并覆盖电磁线圈；磁场控制器固定安装在设备主体上并与电磁线圈的导线电连接，其用于向电磁线圈通电，以使电磁线圈产生磁场。

2.如权利要求1所述的基于磁场辅助的低温贮藏设备，其特征是：设备主体的安置腔内部设有呈竖直布置的多面侧壁，其中两面相对的侧壁上设有用于容纳电磁线圈的定位槽，电磁线圈安装在定位槽中。

3.如权利要求2所述的基于磁场辅助的低温贮藏设备，其特征是：电磁线圈呈闭合环形，其在安置腔一面侧壁上的布置数量为一个或多个；当其在安置腔一面侧壁上的布置数量为一个时，其贴近所在安置腔的边沿布置；当其在安置腔一面侧壁上的布置数量为多个时，所有的电磁线圈按照由外至内尺寸递减的同心环状布置，并且任意两个相邻的电磁线圈之间的间距相等。

4.如权利要求2所述的基于磁场辅助的低温贮藏设备，其特征是：电磁线圈呈由内至外逐圈发散的平面螺旋形，电磁线圈的任意相邻两圈之间的间距相等。

5.如权利要求3或4所述的基于磁场辅助的低温贮藏设备，其特征是：设备主体的安置腔在设置电磁线圈的侧壁上设有一圈定位凸沿，定位凸沿将该侧壁上所有的电磁线圈包容在内；相应的，匀磁板的一侧表面上设有用于与所述定位凸沿相配合的定位凹槽；匀磁板通过定位凹槽活动插装在安置腔侧壁上的定位凸沿上，从而将该侧壁上所有的电磁线圈封闭在内。

6.如权利要求5所述的基于磁场辅助的低温贮藏设备，其特征是：其还包括磁屏蔽网，磁屏蔽网是由柔性的磁屏蔽材料编织而成的网状结构，磁屏蔽网粘接固定在设备主体中的各用电部件的表面。

技术总结基于磁场辅助的低温贮藏设备，包括设备主体，设备主体内部设有用于储藏食品的安置腔；其还包括电磁线圈、匀磁板和磁场控制器；电磁线圈固定安装在设备主体的安置腔内壁上，电磁线圈包括呈闭合环状的骨架和螺旋绕设在骨架上的导线；匀磁板采用铁磁性材料制成，匀磁板固定安装在设备主体的安置腔内壁上并覆盖电磁线圈；磁场控制器固定安装在设备主体上并与电磁线圈的导线电连接，其用于向电磁线圈通电，以使电磁线圈产生磁场。本技术通过在低温贮藏设备中集成用于发生磁场的相关设备，利用磁场所具备的优化降温冻结过程、调节酶活性、降低微生物含量的特性，提升贮藏食品在低温状态下的保鲜时间和复温后的食用品质及营养价值。技术研发人员：郭俏莹,王汉青,张书源受保护的技术使用者：南华大学技术研发日：20231207技术公布日：2024/7/23