微纳米气泡技术在现代农业中的应用

果蔬清洗

鲜切果蔬是生鲜食品工业中快速发展的一个新领域，而微生物污染是鲜切果蔬加工流通中的一大障碍。现有技术进行果蔬清洗，都是以水利冲刷为主，辅以震荡、摩擦、离心等物理方式进行清洗。该方式几乎不涉及降解、、***和杀菌消毒等功用。涉及食品安全的臭氧消毒模式市场上目前没有大规模应用。由于蔬菜在加工过程中会受到不同程度的机械损伤，导致蔬菜***营养汁液大量外流，给微生物的生长与繁殖提供了良好的环境条件，再加上去皮、切分过程中蔬菜表面积增加容易产生新的微生物污染，因此蔬菜加工过程必须对蔬菜进行清洗杀菌以控制微生物污染，保证蔬菜品质与安全性。

微纳米气泡果蔬清洗装置：首先利用空气鼓风机曝气进行大气泡粗清洗，然后经传送带送到微纳米臭氧气泡水槽进行微纳米臭氧气泡精清洗。利用传统的水力冲刷机械传送带模式进行初次清洗，然后经传送带送到微纳米曝气池，利用微泡沫技术实现非洗涤剂的清洗，以减少产品的污染环节。特别是有些蔬菜，因叶柄重叠或者细碎叶片，在清洗时如果采用常规方法，很难渗透到每个隐蔽的细微部分，而采用微泡沫技术可以把蔬菜任何一个细微处的污秽物都得以清洗。结合臭氧微泡沫，可以实现无害化的非热杀菌，既能保持其株型与原质，又可以达到的目的

通常把直径在0.1~50μm的微小气泡称为微纳米气泡，其具有与普通气泡不同的特性，这一点已引起人们的注意。早在1970年，Bowonder等就已经研究了多孔盘制造气泡的技术；1979年，Takahashi等开展了对压力溶气析出气泡技术的研究；1991年Ketkar等开展了对电解析出气泡技术的研究，使得微纳米气泡的发生方法得到了丰富和发展，如剪切法、加压溶解法、电解法等。

目前，微纳米气泡已经得到了广泛的关注和研究，由于微纳米气泡发生装置在形成气泡的浓度、尺寸均匀性以及装置能耗等方面与传统气泡发生装置相比都有较大的优势，因而在化工、环境和***等方面具有良好的应用前景。

微纳米气泡产生机制

目前根据气泡发生机制可将微纳米气泡发生技术主要分为加压溶气法

3.1 加压溶气法

加压溶气的基本原理是，首先将空气或其它气体在一定压力作用下溶解于待处理的原水中，并达到饱和状态，随后降低溶气水的压力，使溶解在其中的气体以微细气泡形式逸出。传统加压溶气形成的气泡细小，但需要配气体增压输送设备（如空压机等）、填料溶气罐、释气器（如减压阀）等设备，致使系统组成较为复杂、运行能耗较高、设备占地面积较大等。

随着多相流泵送技术的日益成熟，多相溶气泵越来越多的代替了传统加压溶气系统中的空压机、填料溶气罐等设备，在一台多相溶气泵内完成水增压、气体吸入、气体溶解剪切过程，泵出口的液体中就含有大量的微细气泡。目前已知的多相流泵有美国ExterranTM 公司的ONYX-Micro Bubble泵、德国西门子公司的BriseTM IGF泵、德国Edur公司的溶气泵、日本NIKUNI公司的涡流泵等，其中德国Edur公司的溶气泵产品线***为丰富、应用***为广泛[6]。多相溶气泵系统配置简单，运行维护方便，但其功耗和泵自身的成本问题不容忽视。