一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备

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本实用新型公开了一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，包括磁化电解水产生装置和降解设备主体，所述降解设备主体包括挂链输送机、等距离挂置于所述挂链输送机轨道下方的多个果蔬放置笼、以及依次设置于轨道下方的酸性电位水槽组、碱性电位水槽组和纯水槽，所述磁化电解水产生装置通过输液管分别与所述酸性电位水槽组和所述碱性电位水槽组相连接，所述轨道上还设有多个与所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽组相对应的缓降台，本实用新型利用磁化电解水的特性快速高效地对果蔬上的农药残留进行降解，降解过程环保、可靠，非常适用于大规模果蔬农药残留的降解。

1.一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，包括磁化电解水产生装置和降解设备主体，其特征在于：所述降解设备主体包括挂链输送机、等距离挂置于所述挂链输送机轨道下方的多个果蔬放置笼、以及依次设置于轨道下方的酸性电位水槽组、碱性电位水槽组和纯水槽，所述磁化电解水产生装置通过输液管分别与所述酸性电位水槽组和所述碱性电位水槽组相连接，所述轨道上还设有多个与所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽组相对应的缓降台。 2.根据权利要求1所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述轨道呈环形设置，所述酸性电位水槽组的上游还设有装菜工作台，所述纯水槽的下游还设有包装工作台，所述装菜工作台和所述包装工作台都设置于所述轨道的下方。 3.根据权利要求2所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述装菜工作台包括选菜工作台和装笼工作台。 4.根据权利要求2所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述包装工作台包括无菌室和设置无菌室内的空气风干振动脱水平台和真空包装平台。 5.根据权利要求4所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述空气风干振动脱水平台有两组。 6.根据权利要求1所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述酸性电位水槽组包括第一酸性电位水槽和第二酸性电位水槽，所述第二酸性电位水槽的长度大于所述第一酸性电位水槽的长度，所述碱性电位水槽组包括第一碱性电位水槽、第二碱性电位水槽和第三碱性电位水槽，所述第一碱性电位水槽和第二碱性电位水槽的长度相等，所述第三碱性电位水槽的长度大于第一碱性电位水槽和第二碱性电位水槽的长度。 7.根据权利要求6所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述第一酸性电位水槽、所述第二酸性电位水槽、所述第一碱性电位水槽、所述第二碱性电位水槽和所述第三碱性电位水槽之间的长度比为1∶4∶1∶1∶5。 8.根据权利要求1或2所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽的各槽体的深度都相等。 9.根据权利要求1或2所述的一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，其特征在于：所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽的各槽体之间的间隙内还都设有副槽。

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备。

背景技术

当今世界各国，在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，都大量施用防治病虫和除草以及调节植物生长等的农药。农药在防治病虫害、除草以及调节植物生长的同时，也残存于生物体、农副产品和环境中，造成农药残留。所谓农药残留是指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的微量农药原体有毒代谢物、降解物和杂质的总称。农药残留的时间有长有短，数量有多有少。由于农药的化学结构不同，毒性差别很大，在环境中的降解代谢速度有很大差别，同一种农药用不同的施药方法和不同的施药量，其残留量也有很大的大差别。农药残留不仅直接的影响了农副产品的质量，而且也直接关系到人民的身体健康。为此，联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)专门组织了农药残留联席会议(JMPR)，并通过国际食品法典委员会(CAC)制定和颁布各种农药在不同农产品中的残留限量标准，即最大残留许可量(MRLs)，以确保人们食用农副产品的安全。目前，我国也已制定了79种农药在32种(类)农副产品中197项农药最高残留限量(MRL)的国家标准。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种大规模的基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，快速高效地对果蔬上的农药残留进行降解，且降解过程环保、可靠。

本实用新型的技术方案是：一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，包括磁化电解水产生装置和降解设备主体，所述降解设备主体包括挂链输送机、等距离挂置于所述挂链输送机轨道下方的多个果蔬放置笼、以及依次设置于轨道下方的酸性电位水槽组、碱性电位水槽组和纯水槽，所述磁化电解水产生装置通过输液管分别与所述酸性电位水槽组和所述碱性电位水槽组相连接，所述轨道上还设有多个与所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽组相对应的缓降台。

进一步地，所述轨道呈环形设置，所述酸性电位水槽组的上游还设有装菜工作台，所述纯水槽的下游还设有包装工作台，所述装菜工作台和所述包装工作台都设置于所述轨道的下方。

进一步地，所述装菜工作台包括选菜工作台和装笼工作台。

具体地，所述包装工作台包括无菌室和设置无菌室内的空气风干振动脱水平台和真空包装平台。

优选地，所述空气风干振动脱水平台有两组。

具体地，所述酸性电位水槽组包括第一酸性电位水槽和第二酸性电位水槽，所述第二酸性电位水槽的长度大于所述第一酸性电位水槽的长度，所述碱性电位水槽组包括第一碱性电位水槽、第二碱性电位水槽和第三碱性电位水槽，所述第一碱性电位水槽和第二碱性电位水槽的长度相等，所述第三碱性电位水槽的长度大于第一碱性电位水槽和第二碱性电位水槽的长度。

优选地，所述第一酸性电位水槽、所述第二酸性电位水槽、所述第一碱性电位水槽、所述第二碱性电位水槽和所述第三碱性电位水槽之间的长度比为1∶4∶1∶1∶5。

优选地，所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽的各槽体的深度都相等。

进一步地，所述酸性电位水槽组、所述碱性电位水槽组和所述纯水槽的各槽体之间的间隙内还都设有副槽。

优选地，所述挂链输送机为封闭式轨道挂链输送机。

一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备的农药残留降解方法，包括以下步骤：

(1)检测含有农药残留的果蔬，测得其农药残留的种类，并将其装入放置笼，依次用自来水、纯净水进行清洗；

(2)磁化电解水产生装置工作产生酸性电位水和碱性电位水并分别注入酸性电位水槽组和碱性电位水槽组中，其中，酸性电位水的pH值为2.0～3.0、ORP值为1000-1200mV，碱性电位水值为pH11～12、ORP值为800-900mV；

(3)利用挂链输送机的轨道将装有果蔬的放置笼依次浸入酸性电位水槽组和碱性电位水槽组，根据不同的蔬果种类及农药残留的种类，利用放置笼的运行速度来控制放置笼的浸泡时间，其中，酸性电位水槽组中的浸泡时间为15分钟～30分钟，碱性电位水槽组中的浸泡时间为20～30分钟；

其中，步骤(2)、(3)中浸泡时间、电解槽中电解液电位和网筐运行速度都是依据农药残留的种类来设定和适时调控的；

(4)用纯净水清洗经浸泡降解的果蔬，再沥水、风干、包装。

本实用新型利用磁化电解水技术对果蔬农药残留进行降解的原理为：

将普通水经过净化处理制成纯净水，采用微孔表面过滤方法，利用随机性吸附方式来滞留颗粒，可去除果蔬中的悬浮固体，去除杂质、微生物、悬浮物、有机物、细菌、胶体和微生物等。

纯净水进入磁化水器生成磁化水，水经磁场磁化，理化性质要发生变化，水分子链变短，水的比表面积增大，表面张力变小，活性提高，渗透压增大，溶解度和含氧量增大，表面张力系数显著提高。

纯净水经磁化后，增加了溶解度、电离度，流动性及氧的含量，pH值升高、渗透压、溶解氧含量发生改变，缔合度减少，尤其缔合度减少后，水分更易透过细胞的半透性膜。

磁化水进入电解槽，通过加入0.05％氯化钠(盐)形成了具有较高导电率的电解质溶液，在电极的作用下，会被分解成OH根与H离子，这些离子再与含有氯化钠水溶液中的氯离子及钠离子反应生成亚次氯酸与氢氧化钠，这个过程需在阴阳离子交换膜的作用下才能实现，从而让化学反应形成的亚次氯酸根离子向阳极富集，而氢氧根离子向阴极富集，这样就分别在两个槽内形成了具有高电位的强氧化强碱氢氧化溶液，其中，酸性电位水的pH值为2.0～3.0、ORP值1000-1200mV，碱性电位水值为pH11～12、ORP值为800-900mV；

阴极和阳极表面生成氢与氧后，电极四周的水，便会倾向碱性和酸性，氧化还原电位(ORP)亦随之改变。

在两极之间插入能让阴阳离子有选择性通过的陶瓷薄膜，即能自阴极收集氢氧离子浓度高具还原力的碱性还原电位水，阳极收集氢离子浓度高的氧化电位水。

氧化还原电位水性质：

以饱和食盐(NaCI)溶液为电解液：

阳极反应：H2O＝2H+→1/2O2+2e-

H2O+2Cl-→HCl+HClO+2e-

阴极反应：2H2O+2e-→2OH-+H2O

化学特性是水电解形成次氯酸，次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O]，新生态氧的强氧化性使菌体和病毒上的蛋白质等物质变性，从而致死病源微生物。

根据化学测定，PPM级浓度的在水里几乎是完全电解成次氯酸，其效率高于99.99％。其过程可用化学方程式简单表示如下：

NaCIO+H2O＝HCIO+NaOH；HCIO→HCI+[O]

其次，次氯酸在杀菌、杀病毒过程中，不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，而且因次氯酸分子小，不带电荷，还可渗透入菌(病毒)体内，与菌(病毒)体蛋白、核酸、和酶等有机高分子发生氧化反应，从而杀死病原微生物。

R-NH-R+HCIO→R2NCI+H2O

同时，次氯酸产生出的氯离子还能显著改变细菌和病毒体的渗透压，使其细胞丧失活性而死亡；此外，能够分解蔬菜、水果等农副产品上所残存的微量农药；绝大多数农药都是由有机物组成的，所释放出来的新态氧能氧化分解掉这些物质；还有值得肯定的是，由于有机磷农药包括乙酰甲胺磷多含有P＝S和C＝O双键，在酸性或碱性条件下亲核易使其双键发生断裂，亲核取代反应；酸性氧化电位水具有低pH和高ORP值，碱性还原电位水具有高pH及良好的乳化性，酸性氧化电位水和碱性还原电位水，特殊的理化性质使其对有机磷农药有良好的消除效果；浸泡处理60min时酸性氧化电位水对乙酰甲胺磷农药残留消除率达82％，碱性还原电位水的消除率达90％以上。

利用磁化电解水处理，可有效去除果蔬表皮及部分进入果蔬内部的农药、化肥，杀灭果蔬表面难以处理的细菌、真菌、病原体，延长保鲜时间，保证果蔬的绿色、安全。

由于生产的磁化电解水中不象氯气、二氧化氯等消毒剂在水中产生游离氯，所以一般难以形成因存在游离氯而生成不利于人体健康的致癌物质；也不象臭氧那样只要空气中存在很微弱的量(0.001mg/m3)便会对生命造成损伤和毒害；而且，还不会象氯气同水反应会最后形成擒酸那样对金属管道造成严重腐蚀，去除农药残留的方式更加环保可靠。

最后，磁化电解水物理特性是，含有次氯酸的水溶液具有高氧化电位，一旦与细菌或病毒接触后，它强制性地从生物膜上获取电子，而改变细胞膜的正常电位与渗透性，使脂膜氧化渗透性破坏，就像在细胞膜上穿了个孔，导致细胞内容物外泄而致死，这个过程属于物理过程，能在1-10分钟之内就达到很好的效果，所以在运用上比化学杀菌的速度，而且不会使病菌产生任何抗药性。

附图说明

图1是本实用新型的基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备的俯视图；

图2是图1的A部的结构示意图；

图3是图1的B部的结构示意图；

图4本实用新型的基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备的工作流程图；

图5是采用本实用新型与其他处理方式对氯氰菊酯残留率影响的对比示意图；

图6是不同浸泡时间酸性电位水和碱性电位水对氯氰菊酯残留率影响的示意图；

图7是采用采用本实用新型与其他处理方式对百菌清残留率影响的示意图；

图8是不同浸泡时间酸性电位水和碱性电位水对百菌清残留率影响的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

结合图1-4所示，一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备，包括磁化电解水产生装置和降解设备主体，所述降解设备主体包括挂链输送机、等距离挂置于所述挂链输送机轨道1下方的多个果蔬放置笼2、以及依次设置于轨道1下方的酸性电位水槽组3、碱性电位水槽组4和纯水槽5，所述磁化电解水产生装置通过输液管6分别与所述酸性电位水槽组3和所述碱性电位水槽4组相连接，所述轨道1上还设有多个与所述酸性电位水槽组3、所述碱性电位水槽组4和所述纯水槽组相对应的缓降台6。

进一步地，所述轨道1呈环形设置，所述酸性电位水槽组3的上游还设有装菜工作台7，所述纯水槽5的下游还设有包装工作台8，所述装菜工作台7和所述包装工作台8都设置于所述轨道1的下方。

进一步地，所述装菜工作台7包括选菜工作台71和装笼工作台72。

具体地，所述包装工作台8包括无菌室81和设置无菌室81内的空气风干振动脱水平台82和真空包装平台83。

优选地，所述空气风干振动脱水平台82有两组。

具体地，所述酸性电位水槽组3包括第一酸性电位水槽31和第二酸性电位水槽32，所述第二酸性电位水槽32的长度大于所述第一酸性电位水槽31的长度，所述碱性电位水槽组4包括第一碱性电位水槽41、第二碱性电位水槽42和第三碱性电位水槽43，所述第一碱性电位水槽41和第二碱性电位水槽42的长度相等，所述第三碱性电位水槽43的长度大于第一碱性电位水槽41和第二碱性电位水槽42的长度。

优选地，所述第一酸性电位水槽31、所述第二酸性电位水槽32、所述第一碱性电位水槽41、所述第二碱性电位水槽42和所述第三碱性电位水槽43之间的长度比为1∶4∶1∶1∶5。

优选地，所述酸性电位水槽组3、所述碱性电位水槽组4和所述纯水槽5的各槽体的深度都相等。

进一步地，所述酸性电位水槽组3、所述碱性电位水槽组4和所述纯水槽5的各槽体之间的间隙内还都设有副槽9。

优选地，所述挂链输送机为封闭式轨道挂链输送机。

一种基于磁化电解水技术的果蔬农药残留降解设备的农药残留降解方法，包括以下步骤：

(1)检测含有农药残留的果蔬，测得其农药残留的种类，并将其装入放置笼，依次用自来水、纯净水进行清洗；

(2)磁化电解水产生装置工作产生酸性电位水和碱性电位水并分别注入酸性电位水槽组和碱性电位水槽组中，其中，酸性电位水的pH值为2.0～3.0、ORP值为1000-1200mV，碱性电位水值为pH11～12、ORP值为800-900mV；

其中，磁化电解水产生工艺流程为：普通水或自来水→净化处理制成纯净水(去除杂和有机物和细菌)→磁化水器制成磁化水(水的理化性质要发生变化，使水分子链变短，变成小分子水团)→电解槽电解后生成磁化电解水(酸性电解水和碱性电解水)。

(3)利用挂链输送机的轨道将装有果蔬的放置笼依次浸入酸性电位水槽组和碱性电位水槽组，根据不同的蔬果种类及农药残留的种类，利用放置笼的运行速度来控制放置笼的浸泡时间，其中，其中，酸性电位水槽组中的浸泡时间为15分钟～30分钟，碱性电位水槽组中的浸泡时间为20～30分钟；

其中，步骤(2)、(3)中浸泡时间、电解槽中电解液电位和网筐运行速度都是依据农药残留的种类来设定和适时调控的；

(4)用纯净水清洗经浸泡降解的果蔬，再沥水、风干、包装。

选取具有代表性的菠菜农药残留氯氰菊酯和黄瓜农药残留百菌清作为试验对象，试验结果如下：

对菠菜农药残留氯氰菊酯的影响：

如图5所示，经自来水和洗涤剂浸泡的菠菜氯氰菊酯的残留率为65-75％，而酸性电位水和碱性电位水浸泡30min后的百菌清残留率均在43％以下；说明电位水消除带有农药残留的菠菜的效果要显著好于日常生活所用的洗涤方式。

如图6所示，无论是酸性电位水还是碱性电位水浸泡菠菜，农药的残留率都会随着浸泡时间的延长而降低，尤其是在浸泡的前5min，农药残留率下降迅速，至15min时下降速度逐渐减缓。

对黄瓜农药残留百菌清的影响：

如图7所示，酸性电位水浸泡30min后百菌清的残留率为30.2％；碱性电位水浸泡30min后的百菌清残留率为26.7％；而自来水和洗涤剂浸泡30min后百菌清的残留率分别仅为79.1％和47％；说明电位水消除农药残留的效果要显著好于日常生活所用的洗涤方式，可以用于日常生活去除蔬菜农药残留。

如图8所示，可以看出无论是酸性电位水还是碱性电位水浸泡黄瓜，其百菌清的残留量都随浸泡时间的延长而减少；但是为了保证黄瓜的感官品质不宜长时间浸泡；浸泡前5min百菌清的残留率急速下降，浸泡前20min碱性电位水百菌清的残留率显著小于酸性电位水。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本文标签： 农药果蔬设备电解水技术