(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110013231.6
(22)申请日 2021.01.06
(71)申请人 浙江大学
地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘
路866号
(72)发明人 叶庆富 姚航平 张素芬 余志扬
王伟 翁天豪
(74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公
司 33200
代理人 郑海峰
(51)Int.Cl.
A23L 3/32(2006.01)
(54)发明名称电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统(57)摘要本发明涉及一种电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统，属于消毒灭菌技术领域。本发明采用电子加速器产生的能量不高于10 MeV的电子束、或者钴‑60或铯‑137放射性核素产生的伽马射线、或者电子加速器产生的能量不高于5 MeV的X射线，在电离辐射消毒全流程生物安全保障的前提下，在确定的有效剂 量范围（2~7 kGy）内，结合配套专用消毒系统对可能受到新型冠状病毒（2019‑nCoV ）污染的冷链食品进行包装内外表面、食品表面和食品间隙彻底灭活，新型冠状病毒灭活率大于99.9%，且辐照后的 新型冠状病毒不再具备感染致病能力。权利要求书2页 说明书9页 附图6页CN 112314835 A 2021.02.05
C N 112314835
A
1.电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法，其特征在于，采用电离辐射，在不小于最低有效剂量2 kGy且不高于冷链食品最高耐受剂量7 kGy的范围内，在常压下对冷链食品进行低温或常温消毒，灭活冷链食品包装内外表面、食品表面和/或食品间隙可能存留的新型冠状病毒；
所述的电离辐射包含电子加速器产生的能量不高于10 MeV的电子束、钴-60或铯-137放射性核素产生的伽马射线、以及电子加速器产生的能量不高于5 MeV的X射线中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法，其特征在于，所述电子束的功率为5-20 kw，重复频率为 200-440 Hz，束能为5-10 MeV，束下传输速率为5-15 m/min；用于转
换为X射线的电子束功率50-300 kw，束能为3-5 MeV。
3.根据权利要求1所述的电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法，其特征在于，所述冷链食品的温度范围为-60℃至4℃。
4.电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒系统，其特征在于，包括辐照室、未辐照污染控制区（13）和辐照后清洁区（23），两区由隔断材料（24）分隔；所述的辐照室内设有电离辐射设备；
所述的未辐照污染控制区（13）中包含第一冷链物流车（1）、掏箱机器人（2）、上货机械臂、第一辅助传输链（6）、辐照传输链（9）和翻面机械臂（11）；所述的辐照传输链（9）贯穿辐照室、未辐照污染控制区（13）和辐照后清洁区（23）形成闭环；所述的掏箱机器人（2）从装载有未辐照食品的第一冷链物流车（1）中开展掏箱作业，将未辐照食品装载至堆码栈板上，再经上货机械臂先后转移至第一辅助传输链（6）和辐照传输链（9）上，随着辐照传输链进入辐照室；完成一次辐照后，由翻面机械臂（11）对食品进行180°翻转作业，重新进入辐照室进行电离辐射消毒，直至完成双面辐照；
所述的上货机械臂包括第一上货机械臂（5）和第二上货机械臂（8）；
所述的辐照后清洁区（23）中包含第二冷链物流车（21）、装箱机器人（22）、卸货机械臂、第二辅
助传输链（17）；经过双面辐照后的食品由卸货机械臂先后转移至第二辅助传输链（17）和堆码栈板上，再经装箱机器人（22）装载到第二冷链物流车（21）中；
所述的卸货机械臂包括第一卸货机械臂（18）和第二卸货机械臂（16）。
5.根据权利要求4所述的电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒系统，其特征在于，还包含第一冷库（12）和第二冷库（19），所述的第一冷库设置在未辐照污染控制区（13），所述的第二冷库设置在辐照后清洁区（23）；所述的第一冷库和第二冷库设有配套的无人叉车。
6.根据权利要求4所述的电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒系统，其特征在于，所述的辐照传输链（9）上安装或放置有用于承载冷链食品的不锈钢载具（10）。
7.基于权利要求4所述的系统对冷链食品中的新型冠状病毒实现无接触消毒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：装载有冷链食品的第一冷链物流车（1）到达未辐照污染控制区（13）的预设地点后，由掏箱机器人（2）将冷链食品取出，装载至堆码栈板（3）上；根据实际情况，将超出系统处理数量极限的装载有冷链食品的堆码栈板（3）由无人叉车转运至第一冷库（12）暂存，之后根据系统处理进度，再将第一冷库（12）中装载有冷链食品的堆码栈板（3）取出，放置在第
一上货机械臂（5）的上货位置；
步骤2：由第一上货机械臂（5）将未辐照污染控制区（13）中的堆码栈板（3）上的冷链食品装载到第一辅助传输链（6）上，经传输后，再由第二上货机械臂（8）将第一辅助传输链（6）上的冷链食品转移到辐照传输链（9）上；所述的辐照传输链（9）上安装或放置有用于承载冷链食品的不锈钢载具（10），所述的冷链食品通过不锈钢载具盛放，并随着辐照传输链（9）输送；
步骤3：放置在辐照传输链（9）上的冷链食品从未辐照污染控制区（13）中的辐照室入口（14）进入辐照室，在辐照室内采用2 - 7 kGy剂量范围的电离辐射，常压下对冷链食品进行低温或常温消毒；完成一次辐照后，冷链食品从辐照后清洁区（23）中的辐照室出口（15）离开辐照室；
步骤4：随着辐照传输链（9）继续输送至未辐照污染控制区（13），由翻面机械臂（11）对冷链食品进行180°翻转作业，重复步骤3，完成冷链食品的双面辐照，灭活冷链食品包装内外表面、食品表面和/或食品间隙可能存留的新型冠状病毒；
步骤5：经辐照消毒后的冷链食品离开辐照室后，由辐照后清洁区（23）中的第二卸货机械臂（16）将辐照传输链（9）上的食品卸载至第二辅助传输链（17）上，再经第一卸货机械臂（18）将第二辅助传输链（17）上的食品转移到清洁的堆码栈板（3）上；
步骤6：由无人叉车将辐照消毒后的冷链食品转运至第二冷库（19）暂存，当第二冷链物流车（21）到达辐照后清洁区（23）的预设地点后，再由无人叉车将辐照消毒后的冷链食品从第二冷库（19）中 取出，由装箱机器人（22）装载到第二冷链物流车（21）中，由第二冷链物流车（21）将辐照消毒后的冷链食品输送至目标地。
电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统
技术领域
[0001]本发明属于消毒灭菌技术领域，尤其涉及一种电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统。
背景技术
[0002]自全球新冠疫情爆发以来，截至2020年12月21日，根据美国约翰霍普金斯大学发布的疫情数据，全球累计确诊新冠肺炎病例高达7682万例，累计死亡病例超过169万例。国内继北京新发地食品污染事件后，2020年7月3日，大连海关从装载厄瓜多尔生产的冻南美白虾集装箱内壁一个样本和三个外包装样本中检出新型冠状病毒核酸阳性。同年10月17日，中国疾病预防控制中心对青岛新冠肺炎疫情溯源调查过程中，在进口冷冻鳕鱼的外包装阳性样本中检测分离到活病毒。这是国际上首次在冷链食品外包装上分离到新冠活病毒，并证实接触新冠活病毒污染的外包装可导致感染。
[0003]尽管我国已采取了必要的措施加强物防工作，但由于进口冷链食品数量巨大，检测任务重，抽检物品存在随机性和不完全性，尤其冷链食品外包装内侧、内包装和食品内隙，仍可能存在具有感染能力的新型冠状病毒。一旦发生由冷链食品导致的疫情突发事件，仅核酸检测费用一项就可能高达数十亿元，同时也会严重影响地区人民生活和经济复苏发展。
[0004]2020年12月以来，国内持续频发冷链食品新冠病毒污染事件，个别地区还发生了与之相关的新冠肺炎疫情。迄今为止，国内用于新冠病毒防控消毒的技术主要有化学消毒和紫外消毒等，但化学消毒可能造成食品中化学试剂残留，紫外消毒仅仅局限于食品包装的平整表面，适用性较差。尤其值得关注的是，中国疾控中心专家指出：低温环境会严重影响常规方法的消毒效果，迫切需要一些有效的低温消毒手段。因此，如何有效灭活低温环境中的新冠病毒，阻断病毒从港口向内陆的传播，是当前防疫工作落实“外防输入、内防反弹”、“人物同防”的重中之重，关乎国计民生。
[0005]电离辐射消毒是利用不同类型射线有效杀灭病源微生物的一种物理方法，具有穿透力强、灭活速度快、无产热效应、无残留毒性等特点。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、国际原子能机构组织（IAEA）在上世纪80年代就已明确提出“任何食品当其总体平均吸收剂量不超过10 kGy时没有毒理学危险，不再要求做毒理学试验，同时在营养学和微生物学上也是安全的”。国际食品法典委员会（CAC）也制定了《国际辐照食品通用标准》，确保了电离辐射技术应用于食品的卫生安全性。迄今，全球已有57个国家和地区批准了230多种辐照食品，我国也已批准了7大类57种食品辐照。
[0006]国内已有研究表明，25 kGy吸收剂量能够完全灭活生物羊膜产品中污染的人免疫缺陷病毒（HIV），辐照与化学法结合可有效灭活猪细小病毒（PPV）和牛病毒性腹泻病毒（BVDV）。国外研究表明，口蹄疫病毒辐照完全灭活而不破坏其抗原性的最适剂量为40～44 kGy。国际原子能机构组织（IAEA）曾建议，“当无法确认污染水平和污染微生物种类时，可将标准辐照剂量设定为25 kGy”。然而，上述剂量已远超食品本身的耐受剂量，显然无法用于
冷链食品的电离辐射消毒。
发明内容
[0007]针对冷链食品已成为新型冠状病毒传播途径，严重威胁国民人身安全的现状，本发明旨在提供一种电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法及系统，适用于冷链食品包装内外表面、食品表面和食品间隙中新型冠状病毒的有效灭活，其灭活率大于99.9%，灭活后的新型冠状病毒不再具备感染致病能力，且冷链食品的中心温度在辐照后与辐照前相比，温度改变不超过5℃，冷链食品辐照消毒在营养与卫生上是安全的，不会对冷链物品的结构完整性、功能性质、感官属性等产生不利影响。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒方法，采用电离辐射，
在不小于最低有效剂量2 kGy且不高于冷链食品最高耐受剂量7 kGy的范围内，在常压下对冷链食品进行低温或常温消毒，灭活冷链食品包装内外表面、食品表面和/或食品间隙可能存留的新型冠状病毒；
所述的电离辐射包含电子加速器产生的能量不高于10 MeV的电子束、钴-60或铯-137放射性核素产生的伽马射线、以及电子加速器产生的能量不高于5 MeV的X射线中的一种或多种。
[0009]本发明的目的之二在于提供一种利用电离辐射灭活冷链食品中新型冠状病毒的消毒系统，包括辐照室、未辐照污染控制区和辐照后清洁区，两区由隔断材料分隔；所述的辐照室内设有电离辐射设备或电离辐射源；
所述的未辐照污染控制区中包含第一冷链物流车、掏箱机器人、上货机械臂、第一辅助传输链、辐照传输链和翻面机械臂；所述的辐照传输链贯穿辐照室、未辐照污染控制区和辐照后清洁区形成闭环；所述的掏箱机器人从装载有未辐照食品的第一冷链物流车中开展掏箱作业，将未辐照食品装载至堆码栈板上，再经上货机械臂先后转移至第一辅助传输链和辐照传输链上，随着辐照传输链进入辐照室；完成一次辐照后，由翻面机械臂对食品进行180°翻转作业，重新进入辐照室进行电离辐射消毒，直至完成双面辐照；
所述的上货机械臂包括第一上货机械臂和第二上货机械臂；
所述的辐照后清洁区中包含第二冷链物流车、装箱机器人、卸货机械臂、第二辅助传输链；经过双面辐照后的食品由卸货机械臂先后转移至第二辅助传输链和堆码栈板上，再经装箱机器人装载到第二冷链物流车中；
所述的卸货机械臂包括第一卸货机械臂和第二卸货机械臂。
[0010]本发明的目的之三在于提供一种基于上述系统对冷链食品中的新型冠状病毒实现无接触消毒的方法，包括以下步骤：
步骤1：装载有冷链食品的第一冷链物流车到达未辐照污染控制区的预设地点后，由掏箱机器人将冷链食品取出，装载至堆码栈板上；根据实际情况，将超出系统处理数量极限的冷链食品由无人叉车转运至第一冷库暂存，之后根据系统处理进度，再将第一冷库中的冷链食品取出，装载至堆码栈板上；
步骤2：由第一上货机械臂将未辐照污染控制区中的堆码栈板上的冷链食品装载到第一辅助传输链上，经传输后，再由第二上货机械臂将第一辅助传输链上的冷链食品转移到
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议