食品机械与设备第九章

立式立式杀菌锅属加压间歇式杀菌设备。不盖锅盖，也可杀菌锅属加压间歇式杀菌设备。不盖锅盖，也可以用于常压间歇杀菌。目前，是国内中小型罐头厂普以用于常压间歇杀菌。目前，是国内中小型罐头厂普遍采用的杀菌设备遍采用的杀菌设备之一。之一。一、立式杀菌锅一、立式杀菌锅1-蒸汽管蒸汽管 2-薄膜阀薄膜阀 3-进进水管水管 4-进水缓冲进水缓冲板板 5-蒸汽蒸汽喷管喷管 6-杀菌篮杀菌篮支架支架 7-排水管排水管 8-溢水管溢水管 9-保险阀保险阀 10-排气排气管管 11-减压阀减压阀 12-压缩空气压缩空气管管 13-安全阀安全阀 14-卸气阀卸气阀 15-调节阀调节阀 16-空气减压空气减压过滤器过滤器 17-压力表压力表 18-温度计温度计1-1-锅体蒸汽管锅体蒸汽管 2-2-锅门锅门3-3-溢水管溢水管4-4-压力表压力表5-5-温度计温度计 6-6-回水管回水管 7-7-排气排气管管 8-8-压缩空气管压缩空气管9-9-冷水管冷水管 10-10-热水管热水管 11-11-安全阀安全阀 12-12-水位表水位表 13-13-蒸汽管蒸汽管14-14-排水管排水管15-15-卸气阀卸气阀 16-16-薄膜阀薄膜阀二、卧式杀菌锅二、卧式杀菌锅1-上下锅连接阀 2-下锅加热阀 3-减压阀 4-压力计 5-增压阀 6-上锅加热阀 7-上锅进水阀 8-液位控制器 9-速度指示转向阀 10-单向阀 11-下锅压力、温度测试点 12-冷却水进口单向阀 13-过滤器 14-背齿轮 15-主电机 16-循环泵 17-无级变速器 18-冷却水节流阀 19-冷却水节流泵 20-自动排泄阀 21-液位控制器 22-出水管口 23-托轮 24-加润滑脂接头 25-锅盖 26-快动锁把手 27-安全塞 28-安全阀 29-电控气阀 30-下锅溢水阀 31-冷却水放流阀 32-蝶阀 33-压力变送器一、结构一、结构 回转回转式杀菌锅一次杀菌周期通常可分为式杀菌锅一次杀菌周期通常可分为8个操作个操作程序，每个程序均由程序指示器显示。有些形式的回程序，每个程序均由程序指示器显示。有些形式的回转杀菌设备每个程序中的阀门、泵、压缩机等的工作转杀菌设备每个程序中的阀门、泵、压缩机等的工作状态，贮水锅和杀菌锅的液位等参数还可以从控制盘状态，贮水锅和杀菌锅的液位等参数还可以从控制盘上的流程示盘清楚地显示出来。上的流程示盘清楚地显示出来。这这8个操作程序分别是：制备过热水；向杀菌锅个操作程序分别是：制备过热水；向杀菌锅送水；加热升温；杀菌；热水回收；冷却；排水；启送水；加热升温；杀菌；热水回收；冷却；排水；启锅。锅。二二、工作过程、工作过程优点：优点：1.杀菌杀菌均匀均匀2.杀菌时间短杀菌时间短3.有利于产品质量的提高有利于产品质量的提高4.由于过热水重复利用，节省了蒸汽。由于过热水重复利用，节省了蒸汽。5.杀菌与冷却压力自动调节、可防止包装容器的变形杀菌与冷却压力自动调节、可防止包装容器的变形和破损。和破损。主要主要缺点是：设备较复杂；设备投资较大；杀菌过程缺点是：设备较复杂；设备投资较大；杀菌过程热冲击较大。热冲击较大。三三、杀菌、杀菌特点特点 超高超高温瞬时杀菌（温瞬时杀菌（UHT）法是将食品在瞬间加热）法是将食品在瞬间加热到高温而达到杀菌目的。此法将通常杀菌温度从到高温而达到杀菌目的。此法将通常杀菌温度从120提高到提高到135145，仅需，仅需35s就可将微生物孢子完全就可将微生物孢子完全杀灭杀灭。超高超高温瞬时杀菌成套设备主要由预热器、杀菌器、温瞬时杀菌成套设备主要由预热器、杀菌器、冷却器、均质机和原地清洗设备（冷却器、均质机和原地清洗设备（CIP）组成）组成。UHT有直接加热杀菌法和间接加热杀菌法两种。有直接加热杀菌法和间接加热杀菌法两种。有有两种型式的蒸汽加热器两种型式的蒸汽加热器喷射式加热器和注喷射式加热器和注入式加热器。喷射式加热器把蒸汽喷射到物料中；注入式加热器。喷射式加热器把蒸汽喷射到物料中；注入式加热器则是把物料注入蒸汽气流中。入式加热器则是把物料注入蒸汽气流中。一、直接加热超高温瞬时杀菌及设备（一）蒸汽加热式（一）蒸汽加热式1-1-高压泵高压泵 2-2-预热器（水气）预热器（水气）3-3-预热器预热器(蒸汽蒸汽)4-)4-加热器加热器 5-5-闪蒸罐闪蒸罐 6-6-无菌泵无菌泵 7-7-冷却器冷却器 8-8-真空泵真空泵 T1T1和和T2T2为调节器为调节器注入式超高温杀菌注入式超高温杀菌一、直接加热超高温瞬时杀菌及设备1-进料泵进料泵 2-电阻加热器电阻加热器 3-保温管保温管 4-冷却热交换器冷却热交换器 5-无菌集液罐无菌集液罐 6-无菌产品贮罐无菌产品贮罐 7-杀菌消毒液冷却交换器杀菌消毒液冷却交换器 8-通入无菌包装机管道通入无菌包装机管道 9-接无菌包装机接无菌包装机 10-杀菌液回流杀菌液回流（二）电阻加热式超高温杀菌设备（二）电阻加热式超高温杀菌设备一、直接加热超高温瞬时杀菌及设备1-前支架前支架 2-上角孔上角孔 3-橡胶垫圈橡胶垫圈 4-分界板分界板 5-导杆导杆 6-压紧板压紧板 7-后支架后支架 8-压紧螺杆压紧螺杆 9、10-连接管连接管 11-板框橡胶垫圈板框橡胶垫圈 12-下角孔下角孔 13-换热片换热片二、间接式超高温杀菌设备（一（一）板式）板式超高温杀菌设备超高温杀菌设备 高电压高电压脉冲电场（脉冲电场（High-Intensity Pulsed Electric Fields，PEF，或，或HIPEF）非热杀菌技术是把）非热杀菌技术是把液态食品作为电介质置于杀菌容器内，与容器绝缘的液态食品作为电介质置于杀菌容器内，与容器绝缘的两个电极通以高压电，产生电脉冲进行间隙式杀菌，两个电极通以高压电，产生电脉冲进行间隙式杀菌，或者使液态食品流经脉冲电场进行连续杀菌的加工方或者使液态食品流经脉冲电场进行连续杀菌的加工方法。法。PEF技术用于液态食品杀菌是目前杀菌工艺中最技术用于液态食品杀菌是目前杀菌工艺中最为活跃的技术之一。其处理对象是液态或半固态为活跃的技术之一。其处理对象是液态或半固态食品食品。（1）由于杀菌时间短，一般为）由于杀菌时间短，一般为(sms)级，处理过程级，处理过程中的能耗很低，根据菌种的不同，杀死中的能耗很低，根据菌种的不同，杀死99%的细菌，的细菌，每毫升每毫升(mL)所需能量为数十到数百焦耳所需能量为数十到数百焦耳。（2）温升小，脉冲电场杀菌时的温升一般小于）温升小，脉冲电场杀菌时的温升一般小于5。（3）杀菌的效果明显。）杀菌的效果明显。一、高电压脉冲电场非热杀菌的特点 液态液态食品原料通常被看作电导体，认为他们具有食品原料通常被看作电导体，认为他们具有很高的离子浓度可以使电荷移动。为了在某食品中产很高的离子浓度可以使电荷移动。为了在某食品中产生高强度脉冲电场，就必须在非常短的时间内通过一生高强度脉冲电场，就必须在非常短的时间内通过一个大电流，并且由于脉冲之间的时间间隔比脉冲宽度个大电流，并且由于脉冲之间的时间间隔比脉冲宽度长得多，满足电容的慢速充电和快速放电的特点。常长得多，满足电容的慢速充电和快速放电的特点。常用的脉冲波形主要有指数衰减波形和矩形用的脉冲波形主要有指数衰减波形和矩形波形。波形。1、高压脉冲电场的基本原理2、高电压脉冲电场的处理系统PEF系统多个处理室处理食品实验装置流程图 食品食品辐照辐照(Food irradiation)是利用射线照射食品是利用射线照射食品(包括原材料包括原材料)，延迟新鲜食物某些生理过程，延迟新鲜食物某些生理过程(发芽和成发芽和成熟熟)的发展，或对食品进行杀虫、消毒、杀菌、防霉等的发展，或对食品进行杀虫、消毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时间，稳定、提高食品质量的操处理，达到延长保藏时间，稳定、提高食品质量的操作过程。食品辐照杀菌是非热的，并可以达到商业无作过程。食品辐照杀菌是非热的，并可以达到商业无菌的要求。近年来，世界各国食品辐照研究和发展的菌的要求。近年来，世界各国食品辐照研究和发展的总趋势是向实用化和商业化发展。总趋势是向实用化和商业化发展。二、食品的辐照杀菌技术与设备1）食品辐射杀菌技术的优点）食品辐射杀菌技术的优点（1）杀死微生物效果显著，剂量可根据需要进行调节。（2）和其它灭菌储存方法相比节省能源，仅为冷藏的6%。（3）一定剂量（小于5kGy）的照射不会使食品发生感官上的明显变化。（4）即使使用高剂量（大于10kGy）照射，食品中总的化学变化也很微小。（5）没有非食品物质残留。（6）辐照处理过的食品温度升高很小，可以忽略不计，还可以保持食品原有的特性。在冷冻状态下也能进行辐射处理。（7）放射线的穿透能力强、均匀、瞬间即逝，而且对其辐照过程可以进行准确控制。（8）食品进行辐照处理时，对包装无严格要求。（9）可以改进某些食品的工艺和质量。如经辐照处理的牛肉更加嫩滑，大豆更易于消化等。1、食品辐照杀菌的作用特点2）食品辐照杀菌技术的缺点）食品辐照杀菌技术的缺点（1）经过杀菌剂量的照射，一般情况下酶不能被完全钝化）经过杀菌剂量的照射，一般情况下酶不能被完全钝化。（2）经辐照处理后）经辐照处理后，一些，一些敏感性强的食品和经高剂量照射的敏感性强的食品和经高剂量照射的食品可能会发生不愉快的感官性质变化食品可能会发生不愉快的感官性质变化。（3）辐照杀菌方法不适用于所有的食品，要有选择性地应用）辐照杀菌方法不适用于所有的食品，要有选择性地应用。（4）能够致死微生物的剂量对人体来说是相当高）能够致死微生物的剂量对人体来说是相当高的。的。当当物质受到放射线照射时所发生的变化大致有以物质受到放射线照射时所发生的变化大致有以下几个过程：吸收辐射能；发生一系列辐射性化下几个过程：吸收辐射能；发生一系列辐射性化学变化；发生一系列生物化学性变化；细胞或个学变化；发生一系列生物化学性变化；细胞或个体死亡或出现遗传性变异等生物效应，剂量小时，辐体死亡或出现遗传性变异等生物效应，剂量小时，辐射损伤得到恢复。射损伤得到恢复。2、食品辐照杀菌技术原理1）食品）食品辐照杀菌工艺辐照杀菌工艺3、食品的辐照杀菌工艺与设备 辐射辐射杀灭微生物一般以杀灭杀灭微生物一般以杀灭90%微生物所需的剂微生物所需的剂量量(Gy)来表示，即残存微生物数下降到原菌数来表示，即残存微生物数下降到原菌数10%时时所需要的剂量，并用所需要的剂量，并用D10值来值来表示。当表示。当知道知道D10值时，值时，就可以按下式来确定辐照灭菌的剂量就可以按下式来确定辐照灭菌的剂量(D值值)：2)辐照剂量的决定因素 N0最初细菌数量；N使用D剂量后残留细菌数；D辐照的剂量，Gy；D10细菌残存数减少到原数10%时的剂量，Gy。（1）-射线辐照器射线辐照器-射线辐照装置是以放射性同位素射线辐照装置是以放射性同位素60Co或或137Cs作辐射源。作辐射源。3）辐照杀菌装置1-贮源水池；贮源水池；2-排气风机；排气风机；3-屋顶塞屋顶塞；4-源升降机；源升降机；5-过照射区传送容器过照射区传送容器；6-产品循环区；产品循环区；7-辐照后的传送容器辐照后的传送容器；8-卸货点；卸货点；9-上货点上货点；10-辐照前的传送容器；辐照前的传送容器；11-控制台控制台；12-机房；机房；13-空压机；空压机；14-冷却器冷却器；15-去离子器；去离子器；16-空气过滤器空气过滤器 这种这种类型的辐照装置以电子加速器作为辐射源，类型的辐照装置以电子加速器作为辐射源，是用电磁场使电子获得较高能量，将电能转变成射线是用电磁场使电子获得较高能量，将电能转变成射线(高能电子射线，高能电子射线，X-射线射线)的装置。的装置。（2）电子加速器辐照器1-控制台；控制台；2-储气罐；储气罐；3-调气室；调气室；4-振荡器；振荡器；5-高频高压发生器；高频高压发生器；6-废气排放管；废气排放管；7-上货上货点；点；8-扫描口；扫描口；9-传送带；传送带；10-辐照室；辐照室；1l-卸货点卸货点