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用于对车前子进行灭虫的方法

阅读:201发布:2020-05-16

专利汇可以提供用于对车前子进行灭虫的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种对车前子进行灭虫的方法。所述方法包括将车前子引入到 辐射 室;以及将高频交变 电场 施加到所述车前子持续大于约1.5分钟的 停留时间 ,以将所述车前子介电加热至约54℃至约82℃的目标 温度 以形成经处理的车前子。所述经处理的车前子不包含 害虫 侵染,并且所述经处理的车前子的溶胀体积可基本上与未处理的车前子相同。,下面是用于对车前子进行灭虫的方法专利的具体信息内容。

1.一种对车前子进行灭虫的方法,所述方法包括:将车前子引入到辐射室;将高频交变电场施加到所述车前子持续大于1.5分钟的停留时间;将所述车前子介电加热至54℃至82℃的目标温度以形成经处理的车前子。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括从所述车前子种子去除所述车前子壳,以及将所述高频交变电场施加到所述车前子壳。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述停留时间为1.5分钟至6分钟。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述高频交变电场以300kJ/kg至
1200kJ/kg;优选400kJ/kg至1000kJ/kg;并且更优选600kJ/kg至900kJ/kg的功率配置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述高频交变电场以8MHz至2,
500MHz;优选10MHz至1,500MHz,并且更优选13MHz至1,000MHz的频率配置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括对所述经处理的车前子进行蒸汽消毒。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述车前子被加热至60℃至77℃;优选66℃至77℃的目标温度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括将所述经处理的车前子冷却至20℃至48℃;优选至25℃至45℃;并且更优选至30℃至40℃。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在30℃或更低的温度下储存所述经处理的车前子。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述经处理的车前子的溶胀体积在未处理的车前子的溶胀体积的80%以内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述经处理的车前子以50kg/小时至
2500kg/小时;优选100kg/小时至2000kg/小时;并且更优选250kg/小时至1500kg/小时的吞吐量形成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述辐射室包括第一电极和第二电极;其中所述第一电极定位在车前子床上方,并且所述第二电极定位在所述车前子床下方;
其中所述车前子床的表面与所述第一电极的距离包括气隙;其中所述气隙包括7.62cm至
15.24cm的高度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一电极和所述第二电极以6kV至25kV;优选8kV至20kV;并且更优选10kV至15kV的电压配置。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括将连续气流源引入所述辐射室中。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述连续气流源在60℃至82.2℃;优选71.1℃至
76.7℃的温度下引入空气。

说明书全文

用于对车前子进行灭虫的方法

技术领域

[0001] 本发明一般涉及对车前子进行灭虫的方法,并且更具体地涉及使用高频交变电场来对车前子进行介电加热以对车前子进行灭虫而不会显著改变车前子的特性的方法。

背景技术

[0002] 车前子是膳食纤维的天然来源,已被证明当每日并且按照推荐剂量服用时具有健康有益效果。纤维通过其在胃肠道中形成凝胶的能,可递送降低胆固醇、改善血糖控制、控制体重和使粪便正常化的健康有益效果。然而,许多成人在其饮食中不消耗足够的纤维,并且因此通常使用补充纤维产品来满足所推荐的日剂量。
[0003] 农业产品,包括诸如车前子产品的补充纤维产品,必须不含害虫以在商业上有用。化学熏蒸是用于控制食物和其他农业产品中昆虫的常用方法。在有效杀灭侵染的同时,熏蒸通常可留下农业材料中或农业材料上的残余杂质。目前的美国(美国)法规限制可存在于农业产品(诸如车前子)中或其上的残余杂质的最大量。
[0004] 用于清除害虫的农业产品的非化学方法可涉及将产品的温度升高持续足够量的时间以杀灭侵染。然而,高温可能难以在整个农业产品的质量上均匀实现。因此,可能需要长的上升、保持和冷却时间来有效地杀灭害虫。长时间高温暴露可能影响农业产品的特性。就车前子而言,延长暴露于高温可通过降低溶胀体积来损害车前子,所述溶胀体积是车前子吸收并形成凝胶的能力的量度,其可降低车前子的健康有益效果。
[0005] 因此,需要对车前子(包括车前子壳)进行灭虫而不留下残余杂质或显著改变车前子的特性的有效方法。

发明内容

[0006] 一种对车前子进行灭虫的方法,所述方法包括:(a)将车前子引入到辐射室;以及(b)将高频交变电场施加到所述车前子持续大于约1.5分钟的停留时间,其中所述车前子被介电加热至约54℃至约82℃的目标温度以形成经处理的车前子;其中所述经处理的车前子不包含害虫侵染。
[0007] 一种对车前子进行灭虫的方法,所述方法包括:(a)从车前子种子去除车前子壳;以及(b)将高频交变电场引入到所述车前子壳持续约1.5分钟至约6分钟的停留时间以形成经处理的车前子壳;其中所述高频交变电场以约10MHz至约50MHz的频率配置;其中所述高频交变电场被配置成约300kJ/kg至约1200kJ/kg的功率;其中所述经处理的车前子壳的溶胀体积在未处理的车前子壳的80%以内。
[0008] 一种对车前子进行灭虫的方法,所述方法包括:(a)将车前子壳床引入到辐射室;以及(b)将高频交变电场施加到所述车前子壳床持续约1.5分钟至约4分钟的停留时间以形成经处理的车前子壳;其中所述高频交变电场被配置成约300kJ/kg至约650kJ/kg的功率;
其中所述辐射室包括第一电极和第二电极;其中所述第一电极定位在所述车前子壳床上方,并且所述第二电极定位在所述车前子壳床下方;其中所述车前子壳床的表面与所述第一电极的距离包括气隙;其中所述气隙包括约7.62cm至约15.24cm的高度。

具体实施方式

[0009] 用于控制食物和其他农业产品中的害虫的现有方法包括使用杀虫剂和化学熏蒸剂。然而农业产品从发展中国家出口到美国需要遵守美国对化学品和杀虫剂的最大残留限量。
[0010] 控制害虫的替代的、非化学方法使用具有射频和/或微波频率辐射的介电加热来在材料内产生热量。电磁光谱的射频带覆盖频率在约3千赫(kHz)至约300千兆赫(GHz)范围内的电磁波。微波覆盖频率在约300兆赫(MHz)至约300GHz范围内的电磁波。
[0011] 在介电加热期间,待加热的材料可在两个平行板电极之间形成电介质,所述两个平行板电极可替代地由高频电场充电。材料内的偶极,诸如水或离子,试图用振荡电场使自身取向。电场交替导致离子在场内连续地来回对齐,从而在材料内的分子水平处产生热量。该热量最终通过来自材料的内部的传导升高整个材料的温度。
[0012] 使用介电加热来控制害虫的有吸引力的特征是对农业产品中的害虫进行可能的差异加热。如果害虫比它们所侵染的商品更快地加热,则害虫将达到致命的温度,而商品将被加热至不会造成损害或质量损失的较低温度。然而,令人惊讶地发现,就车前子害虫侵染而言,不能选择性地加热害虫。据发现,车前子可比害虫更快地加热,并且可将热量传递到埋在材料中的害虫,从而导致害虫死亡。然而,如果车前子被加热太久或被加热到太高的温度,则车前子可能不可逆地受损。
[0013] 本发明涉及使用介电加热来将车前子的温度有效地升高至具体的目标温度范围以对车前子进行灭虫的方法,该温度范围可对车前子进行灭虫而不显著损害或改变车前子的特性。小心平衡工艺条件,诸如车前子温度、功率、气隙、停留时间和带速度,可用于控制辐射能,以便对车前子进行灭虫而不显著降低车前子溶胀体积。
[0014] 发现工艺条件之间的关系如下所示:
[0015] 车前子温度=(18.93×功率)—(4.12×带速度)-(25.29×气隙)+75.09
[0016] 其中车前子温度为华氏度数(℉),功率以千伏(kV)为单位,带速度以英寸/分钟为单位,并且气隙以英寸为单位。
[0017] 如本文所用,冠词“一个”和“一种”被理解为受权利要求书保护的或描述的材料中的一种或多种。
[0018] 如本文所用,“气隙”是指在车前子床的顶部与电极之间形成的空间。通过取电极间隙与最深点处的车前子床的高度的差来测量气隙。车前子床的深度和气隙应当是均匀的,以便确保车前子的一致加热。
[0019] 如本文所用,“介电加热”是指其中高频交变电场(包括射频或微波频率辐射)加热介电材料的过程。
[0020] 如本文所用,“灭虫”是指通过杀灭害虫来抑制害虫的存在。
[0021] 如本文所用,“电极间隙”是指发射电极与接收电极之间的距离。
[0022] 如本文所用,“微波频率辐射”是指在约300MHz至300GHz的频率范围内的电磁辐射
[0023] 如本文所用,“害虫”是指卵、幼虫或成虫形式的昆虫,诸如啮虫、谷斑皮蠹和印度谷螟、蜘蛛和螨虫。
[0024] 如本文所用,“车前子”是指经研磨的车前子或卵叶车前子壳。车前子来自卵叶车前子(Plantago ovata)或洋车前子(Plantago psyllium)的种子。在一个示例中,车前子壳来自卵叶车前子。据信,壳包含最高浓度的纤维,并且经研磨的壳用于车前子纤维的来源。
[0025] 如本文所用,“射频辐射”是指在约3kHz至300GHz的频率范围内的电磁辐射。
[0026] 如本文所用,“停留时间”是指车前子暴露于高频交变电场的时间。在连续系统中,停留时间可通过带速度和电极长度来控制,这与批量系统中的总体加热时间相当。
[0027] 如本文所用,“溶胀体积”是指当0.5g车前子壳与水混合至100mL总体积时,形成的凝胶块的体积。溶胀体积提供车前子吸水能力的量度。
[0028] 除非另外指明,本文的所有重量、测量和浓度都是在23摄氏度(℃)和50%的相对湿度下测量的。
[0029] 通过介电加热来对车前子进行灭虫可包括:将车前子置于辐射室中,并且将车前子暴露于高频交变电场,以加热车前子和可能存在的任何害虫。高频交变电场可被配置成包括范围为约3kHz至约300MHz的射频和范围为约301MHz至约300GHz的微波频率。
[0030] 已发现,在射频和微波频率下的介电加热可充分加热车前子以杀灭可能存在的害虫,而不会导致车前子溶胀体积的降低。使用介电加热的一个优点是,它可从与包含在其中的水和离子的相互作用中对材料进行体积加热。介电加热通常导致较少的热能损耗和更快速的加热时间,因为与传导或对流进入块中相比,整个材料体积从内向外加热。
[0031] 与微波频率相比使用射频的一个优点在于,由于其较长的波长和穿透深度,它可在整个较深的材料床上提供均匀的加热。射频还可能更经济,因为它可以较低的每瓦特成本运行。微波频率具有较小的穿透深度并且可导致不均匀的加热,或可需要使用更高的温度或更长的暴露时间来进行热传递,以便在整个材料中杀灭害虫,这可能损害车前子。
[0032] 高频交变电场可以约3kHz至约300GHz,或者约1MHz至约3,000MHz,或者约8MHz至约2,500MHz,或者约10MHz至约1,500MHz,或者约13MHz至约1,000MHz的频率配置。频率可为约10MHz至约50MHz,或者约13MHz至约45MHz,或者约20MHz至约30MHz。频率可为约500MHz至约2,500MHz,或者约750MHz至约1,800MHz,或者约900MHz至约1,000MHz。频率可为约2,450MHz,或者约1,800MHz,或者约915MHz,或者约40MHz,或者约27.12MHz,或者约18MHz,或者约13.56MHz。约13.56MHz的频率可为优选的。
[0033] 高频交变电场可以约0.1m至约300m,或者约0.25m至约100m,或者约0.3m至约50m,或者约1m至约25m的波长配置。波长可为约0.33m,或者约16.67m,或者约22.11m。
[0034] 高频交变电场可以车前子的约300千焦/千克(kJ/kg)至约1200kJ/kg,或者约400kJ/kg至约1000kJ/kg,或者约600kJ/kg至约900kJ/kg的功率配置。高频交变电场可以约
624kJ/kg的功率配置,以在约3分钟的停留时间内将车前子加热至目标温度。可替代地,高频交变电场可以约300kJ/kg的功率配置,以在约6分钟的停留时间内将车前子加热至目标温度。
[0035] 车前子可被加热至48.9℃(120℉)至110℃(230℉),或者54.4℃(130℉)至93.3℃(200℉),或者60℃(140℉)至87.8℃(190℉),或者71.1℃(160℉)至82.2℃(180℉)的目标温度。车前子可被加热至54.4℃(130℉)至82.2℃(180℉)的目标温度,或者加热至60℃(140℉)至71.1℃(160℉)的温度。可替代地,车前子可被加热至约65.6℃(150℉)至约76.7℃(170℉)的目标温度。
[0036] 车前子可被加热至约49℃至约110℃,或者约55℃至约82℃,或者约60℃至约77℃,或者约66℃至约71℃,或者约71℃至约82℃的目标温度。
[0037] 如果车前子被加热至约50℃或更低的目标温度,则害虫可能不会被杀灭。如果车前子被加热至约78℃或更高的目标温度,则车前子的平均溶胀体积可降低。然而,在一些条件下,车前子可被加热至大于约78℃的目标温度,而不会降低溶胀体积。观察到在大于约82℃的目标温度下,车前子由于车前子内的糖的焦糖化而可能开始变成棕色,并且由于脂质的化而可能变得腐臭。还观察到在大于约93℃的温度下,即使溶胀体积不会降低,车前子细胞也可开始破裂。
[0038] 车前子是天然产物,并且可变性可存在于诸如水含量、蛋白质含量、纤维浓度和细胞壁强度的特性中,这可解释溶胀体积的差异和耐受跨样本加热的能力。
[0039] 加热车前子的优选目标温度范围可为约54℃至约82℃,更优选约60℃至约77℃,最优选约66℃至约77℃。据信,该温度范围足够高以杀灭车前子中的害虫,而不显著改变车前子的溶胀体积。
[0040] 车前子在停留时间期间可达到目标温度,并且在车前子离开高频交变电场之后可保持在目标温度持续一段时间。车前子可在目标温度下保持约1分钟至约5分钟,或者约1.5分钟至约4.5分钟,或者约2分钟至约4分钟。如果车前子在目标温度下保持小于约1分钟,则害虫可能不会被杀灭。
[0041] 车前子从介电加热引起的温度升高可为约30℃至约60℃,或者约35℃至约55℃,或者约40℃至约50℃。
[0042] 用介电加热处理的车前子可具有约17mL至约45mL,或者约20mL至约35mL,或者约25mL至约30mL的平均溶胀体积。用介电加热处理的车前子的溶胀体积可在未处理的车前子的溶胀体积的约1mL至约2mL范围内。经处理的车前子的溶胀体积可在未处理的车前子的溶胀体积的约95%内,或者约90%内,或者约80%内,或者约75%内。用介电加热处理的车前子可具有大于约17ml,或者大于约20mL,或者大于约24mL,或者大于约26mL,或者大于约
28mL的平均溶胀体积。经处理的车前子的溶胀体积可基本上与未处理的车前子相同。溶胀体积可根据下文所述的溶胀体积方法测定。
[0043] 辐射室可装载有任何量的车前子,只要该室中存在足够的材料以吸收能量。然而,如果在辐射室中装载过多的车前子,则系统可能需要以更高的功率水平运行,以便加热不经济的车前子块。辐射室可被装载成使得其在电极之间包含约10%至约80%,或者约20%至约75%,或者约30%至约65%,或者约35%至约55%的车前子。
[0044] 辐射室可为封闭容器或被配置来允许携带车前子的传送带移动穿过该室。辐射室可具有至少一组平行板电极,其包括定位在车前子上方的发射电极和定位在车前子下方的接收电极。可替代地,辐射室可包括端对端定位的两组相邻的平行板电极。辐射室可包括定位在传送带上方的发射电极和定位在传送带下方的接收电极。电极可具有约1m至约5m,或者约1.5m至约4m,或者约2m至约3m的长度。辐射室可包括端对端定位的两组平行板电极,其具有约2.4m的长度。
[0045] 发射电极和接收电极可被定位以产生电极间隙。只要在车前子床与发射电极之间产生气隙,电极间隙可为任何尺寸。电极间隙可为约3英寸(7.62cm)至约18英寸(45.72cm),或者约4.5英寸(11.43cm)至约12英寸(30.48cm),并且或者约5英寸(12.7cm)至约9英寸(22.86cm)。电极间隙可为约8英寸(20.32cm)至约9英寸(22.86cm)。电极间隙可被测量为从发射电极的接触表面到接收电极的接触表面的距离。
[0046] 气隙可为约1英寸(2.54cm)至约8英寸(20.32cm),或者约1.5英寸(3.81cm)至约5.5英寸(13.97cm),或者约2英寸(5.08cm)至约4英寸(10.16cm),或者约2.5英寸(6.35cm)至约3英寸(7.62cm)。气隙可为约2.5英寸(6.35cm)至约5.5英寸(13.97cm),或者约3英寸(7.62cm)至约5.25英寸(13.34cm),或者3.5英寸(8.89cm)至约4.75英寸(12.06cm),或者约
3.75英寸(9.52cm)至约4.25英寸(10.79cm)。气隙可被测量为从发射电极的接触表面到车前子床的最高点的距离。
[0047] 据信气隙和车前子两者均可用作电阻器。随着气隙变得更大,跨气隙损失的功率的量可能增加。如果气隙大于约8英寸(20.32cm),则太多的功率可能在气隙中损失,并且可能不会进入车前子中。如果气隙小于约1英寸(2.54cm),则可发生安全问题,诸如崩击穿并且/或者水分可积聚在系统中,因为车前子与电极之间的气流可能受到限制。
[0048] 可替代地,辐射室可不具有平行板电极并且具有产生微波的磁控管
[0049] 可替代地,辐射室可包括非平行板电极,诸如同轴电极、弯曲电极、杆电极以及它们的组合。
[0050] 只要在发射电极与车前子之间存在气隙,辐射室中的车前子床就可具有任何深度。车前子床可具有均匀的深度以允许车前子的一致加热。
[0051] 车前子床的深度可为约3cm至约150cm,或者约5cm至约100cm,或者约10cm至约80cm,或者约15cm至约50cm。只要车前子床的深度不超过电磁辐射的穿透深度,其就可为任何深度。车前子中的电磁辐射的穿透深度可以如下计算:
[0052]
[0053] 车前子床可包括圆形边缘横截面。可替代地,车前子床可不包括诸如呈圆柱体形状的边缘。
[0054] 已发现当具有矩形横截面形状的车前子床暴露于射频和/或微波频率辐射时,它可导致车前子床的边缘处的过度加热。不受理论的约束,据信这可能是由电磁场的弯曲和由于车前子的电阻与空气相比较低而导致的更大的加热而引起的。材料的边缘处的高温可导致溶胀体积降低。已发现当具有圆形边缘横截面的车前子床暴露于射频和/或微波频率辐射时,它可能不导致车前子床的边缘处的过度加热。当车前子从料斗落到传送带上时或通过将车前子倒入具有圆形边缘的模具或容器中,可形成具有圆形边缘横截面的车前子床。
[0055] 电极电压可为约6kV至约25kV,或者约8kV至约20kV,或者约10kV至约15kV。
[0056] 使用介电加热对车前子进行灭虫的方法可如下执行:
[0057] 首先,车前子壳可与车前子种子分离。车前子种子可以丢弃,并且只有车前子壳进行介电加热。如果车前子在种子和壳分离之前进行介电加热,则害虫可能在加工过程中重新侵染壳,并且可能需要进行第二次加热处理。
[0058] 车前子壳可包含少量车前子种子。车前子壳可包含至少约90%的壳,或者至少约93%的壳,或者至少约95%的壳,或者至少约97%的壳,或者至少约99%的壳。
[0059] 整个车前子壳和/或经研磨的车前子壳随后可暴露于高频交变电场。
[0060] 整个车前子壳可包括如下分布的粒度:约84%的颗粒小于约1000μm并且大于约250μm。可替代地,车前子壳可被研磨至其中粒度如下分布的情况:约49.2%的颗粒等于或小于约710μm并且大于约250μm。可替代地,车前子壳可被研磨至其中粒度如下分布的情况:
约100%的颗粒小于约250μm,约92%的颗粒小于约212μm,约83%的颗粒小于约180μm,约
61%的颗粒小于约150μm,约30%的颗粒小于约105μm,并且约11%的颗粒小于约74μm。可替代地,车前子壳可被研磨至其中粒度如下分布的情况:约100%的颗粒小于约180μm,约
98.4%的颗粒小于约150μm,约61.3%的颗粒小于约105μm,并且约35.1%的颗粒小于约74μm。粒度和粒度分布可根据下文所述的粒度方法来测量。
[0061] 车前子壳可以批量或以连续方法暴露于高频交变电场。在批量方法中,车前子壳可直接置于辐射室中。可替代地,车前子壳可被包装在袋或容器中并置于辐射室中。车前子壳可被包装在具有低损耗因子(例如,约0.001或更小,或者约0.05或更小的损耗因子)或由微波安全材料制成的任何袋或容器中。适用于袋的材料可包括天然纤维,包括黄麻、天然纤维、布、帆布、和/或聚丙烯,以及它们的组合。车前子壳可被包装在作为950kg的编织袋的超大袋中,并且电极可置于超大袋中,以便允许以微波频率配置的高频交变电场穿透材料的体积。在连续方法中,车前子壳可从料斗排放到传送带上,所述传送带随后可移动穿过电极之间的辐射室。
[0062] 在连续方法中,带速度可为约5英寸(12.7cm)至约60英寸(152.4cm)/分钟,或者约8英寸(20.32cm)至约30英寸(76.2cm)/分钟,并且或者约10英寸(25.4cm)至约24英寸(60.96cm)/分钟。
[0063] 车前子壳可以约50kg/小时至约2500kg/小时,或者约100kg/小时至约2000kg/小时,或者约250kg/小时至约1500kg/小时,或者约500kg/小时至约1000kg/小时的吞吐量进行介电加热。车前子壳可以约100kg/小时至约250kg/小时的吞吐量进行介电加热。吞吐量可通过进入辐射室的车前子壳对离开辐射室的车前子壳的质量计算来测量。连续方法中的吞吐量可取决于进入辐射室的车前子壳的带速度和量。
[0064] 车前子壳在高频交变电场中的停留时间可为约30秒至约20分钟,或者约1分钟至约15分钟,或者约1.5分钟至约10分钟,或者约2分钟至约8分钟,或者约2.5分钟至约5分钟。车前子壳在高频交变电场中的停留时间可为约1.5分钟至约6分钟。车前子壳在高频交变电场中的停留时间可大于约1分钟,或者大于约1.5分钟。停留时间可通过改变带速度或电极长度来实现。如果停留时间太短,则车前子壳可能达不到目标温度,并且包括幼虫和卵的所有害虫可能不会被消灭。然而,如果停留时间太长,则车前子壳可达到某一温度,该温度可导致车前子壳的溶胀体积减小,细胞破裂,和/或颜色变成棕色。
[0065] 任选地,连续气流源可置于辐射室中,以在约60℃(140℉)至约82.2℃(180℉),或者约71.1℃(160℉)至约76.7℃(170℉)的温度下将空气引入辐射室中。连续气流源可置于辐射室中以在约71.1℃(160℉)的温度下引入空气。引入连续气流通过辐射室可帮助使车前子壳保持在目标温度下。连续气流通过辐射室还可帮助从系统中取出水分。据信,车前子壳可在加热期间释放水。如果水积聚在辐射室中或车前子壳的袋中,则其可导致车前子胶凝。任选地,所述辐射室可包括真空以去除辐射室或车前子壳的袋内的任何水积聚。
[0066] 在介电加热处理完成之后,可将经处理的车前子壳冷却至约20℃至约48℃,或者约25℃至约45℃,或者约30℃至约40℃的温度。冷却经处理的车前子壳的一个优点是,其可最小化因长期热储存损坏车前子的险,并且可帮助使材料在人工处理和仓库储存方面是安全的。
[0067] 在介电加热之前或之后,可使用害虫控制和/或消毒的其他方法处理车前子壳。例如,在介电加热之后,车前子壳可被蒸汽消毒以杀灭在介电加热期间未被杀灭的细菌、酵母和/或霉菌。据信,介电加热可能不会使车前子壳达到足够高的温度持续足够长的时间,以充分杀灭细菌、酵母和/或霉菌,而不损害车前子壳。
[0068] 经处理的车前子壳可置于袋(诸如黄麻袋或超大袋、筒仓、或用于储存的任何其他合适的容器)中。在约30℃(86℉)或更低的温度和约60%相对湿度下,经处理的车前子壳可被储存。在这些条件下储存经处理的车前子壳的一个优点是其可帮助维持车前子壳质量。可替代地,在约65℉(18℃)或更低的温度和约60%相对湿度下,经处理的车前子壳可被储存。在这些条件下储存经处理的车前子壳的一个优点是因为害虫在较冷的温度下通常不能移动,所以其可减少害虫的再侵染和/或杀灭一些害虫。
[0069] 在储存期间,可定期监测害虫群体。任何合适的方式(包括目视检查或USP车前子壳专论)都可用于确保车前子基本上不含害虫。目视检查可包括通过监测黄麻袋的外面或超大袋的外部以获得害虫的迹象来每日监测害虫群体,或者目视检查可包括从袋中取出200g至500g的整个车前子壳和/或经研磨的车前子壳并检查看是否存在害虫。
[0070] 基本上不含害虫可指不存在害虫侵染。害虫侵染可被定义为每25g经研磨的车前子壳不超过400个害虫碎片或每25g整个车前子壳不超过100个害虫碎片。如果存在害虫侵染,则车前子不能使用并且可被丢弃。
[0071] 经处理的车前子壳还可基本上不含谷斑皮蠹,这意味着通过使用目视检查,没有发现活的谷斑皮蠹成虫、幼虫或卵。含有活的谷斑皮蠹迹象的车前子不能运到美国并被丢弃。
[0072] 经处理的车前子壳可基本上不含无机溴化物残余物。如本文所用,基本上不含无机溴化物残余物意味着车前子壳包含小于约125ppm的无机溴化物残余物,或者小于约50ppm的无机溴化物残余物,或者小于约35ppm的无机溴化物残余物,或者小于约15ppm的无机溴化物残余物。无机溴化物残余物可使用在由Community Reference Laboratory for Single Residue Methods,CVUA Stuttgart,Schaflandstr.3/2,70736Fellbach,Germany(2008年11月11日)公布的Bromine Containing Fumigants Determined as Total Inorganic Bromide中所述的方法测量,其以引用方式并入本文。
[0073] 经处理的车前子壳可与附加成分混合以形成成品车前子产品。成品车前子产品可包括但不限于补充剂、饮料、小吃棒、饼干、烘焙食品、软咀嚼物、糖果以及它们的组合。
[0074] 附加成分的非限制性示例可包括甜味剂;谷物和种子,包括燕麦、大麦、小麦、小麦麸皮、黑麦、稻、奇亚、荞麦、藜麦、苋菜、亚麻、法罗、斯佩耳特小麦、二粒小麦、单粒小麦、卡姆小麦、小米、玉米、黑小麦、画眉草以及它们的组合;干果;巧克力;粘合剂,包括明胶、果胶、淀粉以及它们的组合;加工助剂,包括动物脂肪、脂肪酸、饱和脂肪、氢化植物油;湿润剂组分,包括多元醇、聚乙二醇、丙二醇、聚甘油、黄原胶、鹿菜胶以及它们的组合;水化合物组分,包括聚葡萄糖、海藻糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖糊精以及它们的组合;食品级酸,包括柠檬酸、苹果酸、乳酸、己二酸、富酸以及它们的组合;以及它们的组合。
[0075] 甜味剂可包括糖、糖替代品以及它们的组合。糖的非限制性示例可包括葡萄糖、蔗糖、果糖、玉米糖浆、高果糖玉米糖浆、龙舌兰花蜜、蜂蜜、槭糖、糖蜜、转化糖以及它们的组合。糖替代品的非限制性示例可包括右旋糖、甜菊糖、天冬甜素、三氯蔗糖、纽甜、安赛蜜、糖精钠、糖醇(包括木糖醇、山梨醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽、赤藓醇和甘油)以及它们的组合。
[0076] 射频灭虫测试
[0077] 测试了使用射频进行介电加热以对车前子壳进行灭虫的效果。将烟草甲虫成虫、幼虫和卵和印度谷螟幼虫和卵的害虫侵染埋在车前子壳的样本中并用27.12MHz射频辐射处理。没有添加害虫侵染的车前子壳的对照样本未经处理,并在约23℃和约50%相对湿度下储存在密封容器中。
[0078] 通过目视检查,每隔一周评估添加的害虫侵染的生活力,持续2个月。
[0079] 根据下文所述的射频灭虫测试方法执行测试。
[0080] 表1总结来自该测试的结果。测试了每个样本和对照的溶胀体积,并报告平均值。
[0081] 表1
[0082]
[0083] 已发现,通过使用射频对测试的所有时间点和温度进行介电加热处理,可以完全杀灭侵染。然而,已发现,与在所有测试条件下的对照相比,使用射频的介电加热降低了车前子壳的溶胀体积。
[0084] 微波频率灭虫测试
[0085] 测试了使用微波频率进行介电加热以对车前子壳进行灭虫的效果。将烟草甲虫成虫、幼虫和卵和印度谷螟幼虫和卵的害虫侵染埋在车前子壳的样本中并用915MHz微波频率辐射处理。没有添加害虫侵染的车前子壳的对照样本未经处理,并在约23℃和约50%相对湿度下储存在密封容器中。
[0086] 通过目视检查,每隔一周评估添加的害虫侵染的生活力,持续2个月。
[0087] 根据下文所述的微波灭虫测试方法执行测试。
[0088] 表2总结来自该测试的结果。测试了每个样本和对照的溶胀体积,并报告平均值。
[0089] 表2
[0090]
[0091] 已发现,在使用微波频率进行介电加热处理之后,可在某些温度条件下完全杀灭害虫侵染来维持车前子壳溶胀体积。当车前子壳被加热至48.9-82.2℃(实施例4)和48.9-50.5℃(实施例7)的温度范围时,车前子壳的溶胀体积类似于对照的溶胀体积,然而,其导致害虫侵染的不完全杀灭。当车前子壳被加热至61.7-98.9℃(实施例5)、69.4-92.8℃(实施例8)和81.7-110℃(实施例9)的温度范围时,维持了溶胀体积,并实现了害虫侵染的完全杀灭。当车前子壳被加热至85-110℃(实施例6)的温度范围时,实现了害虫侵染的完全杀灭,然而,与对照相比,溶胀体积降低。可能可取的是调整条件,以使得温度范围不会达到
110℃,以便维持大多数样本中的溶胀体积。
[0092] 据信,对照的平均溶胀体积的可变性可归因于车前子的自然特性的可变性。
[0093] 连续介电加热灭虫测试
[0094] 使用射频来测试介电加热在连续方法中对车前子壳进行灭虫的效果。将烟草甲虫成虫和幼虫和印度谷螟幼虫和卵的害虫侵染埋在传送带上的车前子壳的样本中,或置于车前子壳旁边的容器中,并通过使样本移动穿过辐射室来通过射频辐射进行处理。在离开辐射室之后,侧容器中的害虫侵染和车前子壳中的害虫侵染被去除并置于单独的广口瓶中进行检查。没有添加害虫侵染的车前子壳的对照样本未经处理,并在约23℃和约50%相对湿度下储存在密封容器中。
[0095] 通过目视检查,每隔两周评估添加的害虫侵染的生活力,持续2个月。
[0096] 根据下文所述的连续介电加热灭虫测试方法执行测试。
[0097] 表3总结来自该测试的结果。测试了每个样本和对照的溶胀体积,并报告所述值。
[0098] 表3
[0099]
[0100] 在使用各种吞吐量水平的射频辐射的连续介电加热过程中,可实现总的害虫侵染杀灭和溶胀体积的维持。已发现,在所有测试条件下,置于车前子壳中的害虫侵染均被杀灭。据信,实施例10中的溶胀体积的增加是由于测量异常值而不是由于处理引起的溶胀体积的增加。然而,当害虫侵染置于传送带上的车前子壳旁边的容器中时,它们不会在相同条件下被杀灭。据信,车前子壳可比害虫更快地加热,并且可能需要从车前子壳向害虫的热传递以进行灭虫。
[0101] 射频灭虫测试方法
[0102] 批量方法中的车前子的灭虫使用以27.12MHz运行的射频烘箱进行。合适的射频烘箱的示例是Sairem LabotronTM12RF50射频烘箱(购自Sairem,Neyron,France)。15英寸×10英寸×3英寸的玻璃托盘用车前子壳填充至约1英寸的深度。通过在托盘的四个角和中心中的每一个中将约1汤匙的香烟甲虫成虫、幼虫和卵以及约1茶匙的印度谷螟幼虫和卵添加到车前子壳来产生害虫侵染。托盘置于烘箱中,并且光纤温度传感器置于玻璃托盘的中心和右后角中的车前子壳床的中间。
[0103] 样本用射频场辐射持续90至160秒范围内的时间。记录从车前子壳的中心和边缘指示的温度。
[0104] 停止辐射,并且将托盘从烘箱中取出。将害虫侵染从托盘的四个角和中心中的每一个中舀出,并且将每个单独的勺置于 袋中。将袋在约23℃和约50%相对湿度下密封并储存。
[0105] 通过目视检查,每隔一周评估害虫侵染(成虫、幼虫和卵)的生活力,持续2个月。目视检查通过监测 袋的外面来执行,以获得害虫的迹象和害虫移动的存在。
[0106] 微波灭虫测试方法
[0107] 批量方法中的车前子的灭虫使用以915MHz运行的微波烘箱进行。合适的微波烘箱的示例是Sairem AMW 200微波烘箱(购自Sairem,Neyron,France)。具有塑料柄部和封盖的白色聚乙烯塑料桶填充有约2磅的车前子壳。通过将印度谷螟幼虫和卵以及香烟甲虫成虫和幼虫添加到车前子壳的顶部中心来产生害虫侵染。害虫侵染覆盖有约1cm的车前子壳。将两个数字感应温度指示标签置于车前子壳中。合适的温度指示标签的示例为购自Instrument Co.(Vernon Hills,IL)的数字感应不可逆8点水平温度标签
(目录#08068-22)。将一个指示标签置于车前子壳的边缘处的表面的正下方,并且另一个置于车前子壳的中心中。将封盖置于桶上。
[0108] 为了提供足够的介电负荷,将水添加到单独的托盘,并且将其置于具有包含车前子的桶的室中。样本用7kV或9kV的功率辐射持续90至240秒范围内的时间。记录从车前子壳的中心和边缘指示的温度。
[0109] 微波辐射停止,并将桶从烘箱中取出。将害虫侵染从每个桶的中心舀出并置于单独的 袋中。将袋在约23℃和50%相对湿度下密封并储存。
[0110] 通过目视检查,每隔一周评估害虫侵染(成虫、幼虫和卵)的生活力,持续2个月。目视检查通过监测 袋的外面来执行,以获得害虫的迹象和害虫移动的存在。
[0111] 连续介电加热灭虫测试方法
[0112] 连续方法中的车前子的灭虫使用介电加热系统进行,该介电加热系统包括具有以18MHz运行的平行射频电极的中心辐射箱和用于将车前子携带通过该箱的特氟隆带。车前子壳从具有侧浇口排放口的料斗被放置到移动的特氟隆带上以形成车前子床。调节排放浇口以得到车前子床,其中倾斜侧面具有1.5英寸或3英寸的中心高度。带以每分钟8英寸、12英寸或20英寸的速度移动穿过中心辐射室。通过将印度谷螟幼虫和卵以及香烟甲虫成虫和幼虫埋在车前子壳中来产生害虫侵染。此外,将印度谷螟幼虫和卵以及香烟甲虫成虫和幼虫的害虫侵染置于容器中并放置在位于车前子壳旁边但不与车前子壳接触的移动带上。
[0113] 在辐射室中,电极间隙从5.625英寸调节到8.5英寸。气隙计算为电极间隙减去车前子壳床深度。在电极板上施加的功率设定为13kV。
[0114] 在离开辐射室之后,将害虫侵染从车前子壳中舀出并置于单独的广口瓶中进行检查。在离开辐射室之后,将容器从带上去除,并将害虫侵染置于单独的广口瓶中进行检查。将广口瓶在约23℃和约50%相对湿度下密封并储存。
[0115] 通过目视检查,每隔两周评估害虫侵染(成虫、幼虫和卵)的生活力,持续2个月。目视检查通过监测广口瓶的外面来执行,以获得害虫的迹象和害虫移动的存在。
[0116] 溶胀体积方法
[0117] 0.5g车前子壳被称量并转移到100mL带刻度的混合量筒中。添加纯化水至100mL的总体积。带刻度的量筒被加盖密封,并且倒置十次以获得均匀的悬浮液并允许在室温(23℃)下静置。在测试开始后的第四小时和第八小时,将量筒再次倒置十次。在第八小时的倒置后,允许量筒在室温(23℃)下静置16小时。在测试开始后24小时读取溶胀凝胶的体积,并以毫升整数值记录。
[0118] 粒度方法
[0119] 粒度和粒度分布可通过筛分来测定。合适的筛分设备为Hosokawa Micron Air Jet Sieve(由Hosokawa Micron Powder Systems,Summit,NJ出售),其具有以下美国标准筛:18目(1000μm),20目(850μm);25目(710μm);30目(600μm);40目(425μm);60目(250μm);70目(212μm);80目(180μm);100目(150μm);140目(106μm);和200目(75μm)。
[0120] Pullman-Holt HEPA Vacuum,Model 86(由Pullman Ermator Inc.,Tampa,FL出售)通过在安装80目筛和盖子的情况下运行而在喷射筛上设置为7.2英寸水柱。使用真空取出装置上的球形作为粗调并使用挡板阀作为微调来调节真空。通过关闭关闭入口来增加真空水平,并通过打开入口上的盖板来降低真空水平。
[0121] 使用标准的 细粒盘,并安装带有垫圈的200目筛。将盘和筛配衡至零。将10.0±0.2g经研磨的车前子壳称重到200目筛网上。记录该值。将筛放置在喷射筛上,并且检查筛上的蓝色垫圈,以确保与喷射筛外壳的黑色垫圈配合。安装透明塑料筛盖并检查其牢固贴合性。运行时间设置为120秒,并且喷射筛启动。监测真空读数以确保真空稳定在7±
0.4英寸水柱。
[0122] 当喷射筛运行时,在称重或运输期间可能已经通过筛网的细粒盘中的任何车前子被刷洗。在时间已经到期之后,将筛从空气喷射单元中取出并置于“清洁的”细粒盘上。读取盘和保留的车前子的质量并记录该值。从开始到保留的质量差被认为是在振动筛分中将在盘中积聚的量。
[0123] 移除200目筛,并将140目筛网安装到细粒盘上。将盘和筛网归零。将来自200目筛网的保留的车前子转移到140目筛网上。将转移质量的质量和工作记录为前一测量中记录的保留质量的±0.03g。记录该测量值。重复以上过程,其中每个连续的筛网具有如下顺序的增加的孔口开口:100、80、70、60、40、30、25、20和18。在对于保留的颗粒,测量所有筛网之后,完成样本。
[0124] 组合:
[0125] A.一种对车前子进行灭虫的方法,所述方法包括:将车前子引入到辐射室;以及将高频交变电场施加到所述车前子持续大于1.5分钟的停留时间;其中所述车前子被介电加热至54℃至82℃的目标温度以形成经处理的车前子;其中所述经处理的车前子不包含害虫侵染。
[0126] B.根据段落A所述的方法,还包括从所述车前子种子去除所述车前子壳,以及将所述高频交变电场施加到所述车前子壳。
[0127] C.根据段落A或B所述的方法,其中所述停留时间为1.5分钟至6分钟。
[0128] D.根据前述段落A-C中任一项所述的方法,其中所述高频交变电场以300kJ/kg至1200kJ/kg;优选400kJ/kg至1000kJ/kg;并且更优选600kJ/kg至900kJ/kg的功率配置。
[0129] E.根据前述段落A-D中任一项所述的方法,其中所述高频交变电场以8MHz至2,500MHz;优选10MHz至1,500MHz,并且更优选13MHz至1,000MHz的频率配置。
[0130] F.根据前述段落A-E中任一项所述的方法,还包括对所述经处理的车前子进行蒸汽消毒。
[0131] G.根据前述段落A-F中任一项所述的方法,其中所述车前子被加热至60℃至77℃;优选66℃至77℃的目标温度。
[0132] H.根据前述段落A-G中任一项所述的方法,还包括将所述经处理的车前子冷却至20℃至48℃;优选至25℃至45℃;并且更优选至30℃至40℃。
[0133] I.根据前述段落A-H中任一项所述的方法,还包括在30℃或更低的温度下储存所述经处理的车前子。
[0134] J.根据前述段落A-I中任一项所述的方法,其中所述经处理的车前子的溶胀体积在未处理的车前子的溶胀体积的80%以内。
[0135] K.根据前述段落A-J中任一项所述的方法,其中所述经处理的车前子以50kg/小时至2500kg/小时;优选100kg/小时至2000kg/小时;并且更优选250kg/小时至1500kg/小时的吞吐量形成。
[0136] L.根据前述段落A-K中任一项所述的方法,其中所述辐射室包括第一电极和第二电极;其中所述第一电极定位在车前子床上方,并且所述第二电极定位在所述车前子床下方;其中所述车前子床的表面与所述第一电极的距离包括气隙;其中所述气隙包括7.62cm至15.24cm的高度。
[0137] M.根据前述段落A-L中任一项所述的方法,其中所述第一电极和所述第二电极以6kV至25kV;优选8kV至20kV;并且更优选10kV至15kV的电压配置。
[0138] N.根据前述段落A-M中任一项所述的方法,还包括将连续气流源引入所述辐射室中。
[0139] O.根据段落N所述的方法,其中所述气流源在60℃至82.2℃;优选71.1℃至76.7℃的温度下引入空气。
[0140] 本文所公开的作为范围端值的值不应被理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,每个数值范围均旨在表示所引用的值和所述范围内的任何整数。例如,被公开为“1到10”的范围旨在表示“1,2,3,4,5,6,7,8,9和10”。
[0141] 本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
[0142] 除非明确排除或以其它方式限制,本文中引用的每一篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
[0143] 虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
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