用于食品保鲜的高压发生器的实验研发开题报告

全文总字数：2114字

1. 研究目的与意义

高压食品杀菌技术是近年来兴起的一种新技术，也被称为冷杀菌技术。不仅其技术本身在材料、化工、生物、医学等领域得到了广泛的关注，而且推动了相关的超高压装置的研究与制造，并为食品行业新产品的开发展现了广阔的前景。高压食品杀菌技术是一种理想的非热力杀菌保鲜技术，其特点是：温度升高值很小，且对食品中的维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响，从而使食品能较好地保持原有的色、香、味、营养和保健功能，这是高压技术的突出优点，也是高压技术与其它常规食品杀菌技术的主要不同之处。能很好地保留食品原有的风味、营养和保健成分；杀菌快速、高效、均匀；能耗比热力杀菌法更低；可提高食品卫生安全性；有利环保。

2. 国内外研究现状分析

目前，日本在高压食品保鲜方面任居于国际领导地位，已拥有大量的食品高压处理实验装置和生产设备，果酱果汁鱼制品等高压食品已经进入超市，并且有了食品超高压加工、杀菌、保鲜的专利技术。日本的高压技术在食品加工上的成功应用很快也引起了德、美、英、法等国家的高度重视，他们先后也投入巨资对高压食品的加工原理、方法、技术细节以及应用前景开展了广泛而深入的研究。美国已经将高压食品加工技术列为21世纪食品加工、包装的主要研究项目。并且已经有小规模工业化生产，取得了一定的产业化效果。

我国高压技术在农产品加工中应用还处于起步阶段，国内对食品高压技术研究较有影响的科研单位还寥寥无几，主要有杭州商学院、中国农业大学、华南理工大学等。国内最早应用高压食品研究的是叶怀义等，也取得了预期试验效果，获得了高压包鲜果汁等。

3. 研究的基本内容与计划

1、ne555组成脉冲振荡电路，输出高频率的脉冲信号，驱动一个npn大功率管3dd15导通和截止，这样，在变压器t的次级便感应出高压脉冲，通过整流可得到近万伏的直流高压。2、变压器t直接用黑白电视机的高压包代替，效果十分理想，我们知道，变压器职能工作在交流状态，在直流状态下变压器不能工作。所以首先得把12伏低压直流电通过振荡电路变成交流（频率可根据需要来控制），然后再用升压变压器升压，再进行倍压整流，然后输出高电压。这个工作过程你可参考，燃气点火器（脉冲式的）、电子灭蝇拍。工作过程、原理、完全一致。只是需要根据功率的不同选用不同型号的元件。3、pwm的全称是pulse width modulation(脉冲宽度调制)，它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制，比如电动车电机调速就是使用这种方式。所谓spwm，就是在pwm的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的ups就是一个例子。三相spwm是使用spwm模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。1.1 等面积法该方案实际上就是spwm法原理的直接阐释，用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波，然后计算各脉冲的宽度和间隔，并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成pwm信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以spwm控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点。1.2 规则采样法规则采样法是一种应用较广的工程实用方法，一般采用三角波作为载波。其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波，再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断，从而实现spwm法.当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时，由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽，在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的，这种方法称为对称规则采样。当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时，由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽，在一个载波周期(此时为采样周期的两倍)内的位置一般并不对称，这种方法称为非对称规则采样。

准备工作：

1、阅读相关材料，了解研究课题的相关基本知识；（2018.2.8-2018.3.4)2、分析研究阶段：进行仿真研究，结合自己所掌握的知识，对比国内国外相关研究，提出自己的方案和想法；（2018.3.5-2018.4.30)3、撰写毕业论文阶段：根据笔记和手稿整理并撰写论文；（2018.5.1-2018.5.22）4、交审毕业论文、答辩阶段：交论文，审核，准备答辩。（2018.5.23-2018.6.2）

4. 研究创新点

经高压处理的食品，符合现代食品天然、营养、卫生、安全的发展方向，市场潜力巨大。本项目需设计一套高压发生装置，装置本着加工方便，运行安全操作简单，可靠性好的设计理念，使得装置造价低，操作方便。

至于高压装置设计方面，我国尚无十分完善的标准，因而给设计工作带来一定的难度，我国发展与国外相比存在较大的差距，高压食品技术还缺乏系统研究，有关处理工艺、处理参数尚未明了，我国尚未实现产业化。但随着人们的广泛关注，投入力度的加大，也将越来越加成熟，迅速使我国食品加工行业又好又快的发展。