食品工厂机械与设备第十二章.

食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备食品工厂机械与设备第十二章杀菌机械与设备食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备第十二章杀菌机械与设备杀菌是食品加工过程中最重要的环节之一。许多食品需要经过相应的杀菌处理之后，才能获得稳定的货架期。食品杀菌方法的分类(包装-未包装,热杀菌-冷杀菌,物理杀菌-化学杀菌)第一节罐头食品杀菌机械设备第二节液体食品物料无菌处理系统第三节电离辐射杀菌装置X本章小结思考题自测题食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备热杀菌---借助于热力作用杀灭微生物的方法；冷杀菌----除热杀菌以外所有杀菌方法。尽管人们早就认识到，热杀菌同时也会对食品营养或风味成分造成一定的影响，并且也在冷杀菌方面进行了大量的研究，但到目前为止，热杀菌仍然是食品行业的主要杀菌方式。热杀菌和冷杀菌食品杀菌方法分类食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备根据杀菌处理时食品包装的顺序，可以将热杀菌分为包装食品和未包装食品两类方式。前者如罐头类食品的杀菌，后者如无菌包装食品的热处理。包装和未包装食品的杀菌食品杀菌方法分类食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备物理法和化学法杀菌冷杀菌可以分为物理法和化学法两类。物理冷杀菌技术包括电离辐射、超高压、高压脉冲电场等杀菌技术。电离辐射杀菌的应用最为成熟(本章简单介绍)。其它冷杀菌设备的应用尚存在较大局限性(不专门介绍)。食品杀菌方法分类食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备第一节罐头食品杀菌机械设备指用于密封罐头(包括瓶装的饮料和啤酒)加热杀菌的机械设备。按操作方式:间歇式和连续式。按杀菌操作压力，分-常压/高压设备。一、间歇式杀菌设备(包括常压-高压)二、连续式杀菌设备(包括常压-高压)食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备一、间歇式杀菌设备间歇式罐头杀菌设备有多种形式，按杀菌锅安装方式分立式和卧式杀菌锅。立式杀菌锅又可分为普通立式杀菌锅和无篮立式杀菌锅；卧式杀菌锅可以分为普通卧式杀菌锅、回转式杀菌锅和喷淋式杀菌锅等。（一）立式杀菌锅（二）无篮式杀菌锅（三）卧式杀菌锅（四）浸水与淋水式杀菌机（五）回转杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（一）立式杀菌锅容量较小，既可用于常压杀菌，又可用于高压杀菌，一般适用于小规模生产的场合。外形(图12.1(1))食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（一）立式杀菌锅结构(图12.1(2))主体由…组成。有与锅盖连的省力平衡锤。由螺栓密封。盖上有安全阀、放气阀、冷却水盘管及软管接管口（未画出）。锅体有蒸汽进管、冷水排放管、温度计和压力表。锅内有杀菌篮。还有压缩空气管,冷却水溢流管食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（一）立式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备安装（图12.3）。半地下安装上方装电动葫芦，就可以实现杀菌篮在平地上装卸。（一）立式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备管路连接如图12.4工作流体:蒸汽冷却水压缩空气（一）立式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备温度控制温度控制系统的原理如图12.5所示，它由来自杀菌锅感温包的温度（通过金属弯曲管的变化）及调节用的压缩空气两个物理量比较调节，通过输出压缩空气来控制蒸汽薄膜阀的开度，使通过阀的蒸汽量保持杀菌锅内温度恒定。图12.5温度控制系统图（一）立式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备~2.4m~1.83m（二）无篮式杀菌锅大型、不使用杀菌篮的立式杀菌锅。外形结构容积是普通立式杀菌锅的4~5倍。杀菌锅的进罐口在顶部出罐口在底部。食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备安装(图12.7)(多只)杀菌锅通常安装在冷却水槽上方，便于冷却阶段罐头直接排入下方的冷却水进一步冷却。槽底有输送罐头的输送带。可半连续操作。（二）无篮式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备操作过程通过输送带将罐头从锅上方投入预装有一定温度缓冲水的锅内（随机排列），有溢流管口使水溢出。锅装满时，关闭输送带闸阀，进料口盖，溢流阀。通入蒸汽，利用其将锅内的水从锅底通过排水管排出（可以收集后供另一锅使用）。随后杀菌过程操作与卧式杀菌锅操作一样，也要经过排气、升温、保温和冷却几个阶段。但反压冷却结束后的冷却阶段则可在锅下方的冷却水槽中进行。（二）无篮式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备两种卸罐方式第一种方法:缓冲水道水面正好保持在锅底门的下面。锅底门打开后，罐头落入缓冲水道中，输送带再将罐头送出冷却水道，并使其冷却到所需的温度。第二种方法:较大罐型，需真空系统配合，且要求缓冲水道水位高于杀菌锅底门位置。罐头卸完之后，关闭锅底门，即可进行下一锅的杀菌。（二）无篮式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（1）节省劳动力5台仅需一人操作，其产量相当于9人操作18台四篮静止高压立式杀菌锅。（2）节省能源与普通立式杀相比，蒸汽耗量要少得多，因为需要加热的锅体少（且没杀菌篮耗热），单位容积锅体的表面积小使得热辐射损失少，不需要长时间排气而耗汽。（3）适用性、灵活性大无篮式杀菌系统可以处理所有的标准罐型，可以在35℃以下的各种温度下进行杀菌。（4）检测仪表和控制装置可以根据需要配备检测仪表和控制袋置，从普通的常规控制到提供一个全自动控制系统。特点（二）无篮式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（三）卧式杀菌锅目前国内主要罐头杀菌设备。容量大于普通立式。一般不适用于常压杀菌，多用于高压杀菌。杀菌锅外形图食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（三）卧式杀菌锅压缩空气冷却水食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备杀菌小车图12.10所示，本身带有小轮,置于另一辆具有与杀菌锅轨道高度相当小车上。只要使小车与锅体内的轨道对接，就可使杀菌车方便地进出杀菌锅。（三）卧式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备卧式杀菌锅内的导轨高于地坪面，因此，为了使杀菌小车顺利地进出锅体，一般将杀菌锅的一部分安排在低于地坪的位置，使得锅内的导轨与地坪在一个平面上。也就是说，锅体安装在地槽内；并且，为了使锅门顺利打开，地槽的长度应当比锅体长（大约一个锅门直径）。因此，杀菌车进出还需要在锅体与地槽口之间架设辅助轨道。也可简单地将杀菌锅直接安置在地坪面。为了保证排水不向车间漫开，在锅体周围开一个加漏空钢板的明沟。杀菌车则如图12.10所示，置于另一辆具有与杀菌锅相当高度的小车上。这样，只要使小车与锅体内的轨道对接，就可使杀菌车方便地进出杀菌锅。安装（三）卧式杀菌锅食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（四）浸水与淋水式杀菌机1．静置浸水式杀菌机杀菌锅外形(图12.11)热水罐和杀菌锅之间的连接管及控制阀门食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备贮水罐中的预热水通过管道流入杀菌锅，杀菌时通过循环泵使热水在贮水罐与杀菌锅之间循环，使锅内温度分布均匀。在杀菌结束时，热水可以回流入贮水罐。袋装软罐头在杀菌锅内需平放专门的多孔杀菌托盘上，托盘之间留有一定间隙作为热水水流通道。1．静置浸水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（四）浸水与淋水式杀菌机1．静置浸水式杀菌机蒸汽冷热水接管(图12．12)热水食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备优点热冲击小:较适宜于玻璃瓶罐和软罐头的杀菌；节能:热水可回收使用；温度均匀:热水可通过机械方法搅拌。1．静置浸水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备构成:卧式锅体、热交换器、循环水泵，管路和各种阀门，及自动控制系统。2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备工作原理:整个过程，利用贮存在杀菌锅底少量（4车约400L）热(冷)水作为杀菌(冷却)传热用水，通过大流量离心泵进行高速循环，流经板式热交换器进行热交换后，进入杀菌锅内上部的水分配器，均匀喷淋在需要杀菌的产品上。2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备加热、杀菌、冷却过程使用同一水体循环水，也用同一热交换器，变化的只是热交换器另一侧的介质。5678910121314432111快开式门篮框水分配管热交换器蒸汽阀冷却水阀冷却水出水阀疏水器冷凝水阀压缩空气进气管排气阀补给水阀循环水泵放水阀加热----升温与杀菌过程中的循环水由蒸汽加热，提供维持恒温所需热量冷却-----冷却工序中，循环水被冷却水降温水循环与换热2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备可缩短热水流程，使罐头受热更为均匀，尤其适用于袋装品杀菌。加热冷却侧向水平喷淋（图12.14）（四）浸水与淋水式杀菌机2．淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备控制操作过程的温度、压力和时间完全自动化控制;压力与温度控制完全独立;调压控制为向锅内注入或排出压缩空气。2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备特点温度分布均匀，提高了杀菌效果，改善了产品质量。杀菌与冷却采用同一水体，产品无二次污染的危险。无热冲击,造成的产品质量的降低及包装容器的破损。温度与压力为独立控制，易准确控制。设备结构简单，维修方便。水消耗量少。2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备适用性品种:果蔬类、肉类、鱼类、方便食品等。包装容器:马口铁罐、铝罐、玻璃罐和蒸煮袋等。2．淋水式杀菌机（四）浸水与淋水式杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备（五）回转杀菌机用于改善某些罐头（粘稠液体状内容物）内部传热条件。常见型式：浸水式淋水式轨道式回转式食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备结构特点1．浸水式回转杀菌机（五）回转杀菌机整体结构与操作过程与静置浸水杀菌机基本相同，增加了一套使杀菌篮在锅内绕轴旋转的装置。回转速度范围:5~36r/min，可根据产品调整。食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备杀菌笼内的罐头放置1．浸水式回转杀菌机（五）回转杀菌机罐头顶头竖放在杀菌笼中，这样在回转时有利于罐头内容物的搅动。层与层之间的罐头应放置隔板，隔板由耐热塑料板制成的，具有足够开孔率，不使罐底将孔封死。可使水在杀菌笼内自由流动，有利于温度均匀分布。图12.15头顶头回转杀菌时罐头在杀菌笼中的固定方式旋转静止食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备对于软包装袋或半硬质容器，除了层与层之间需要孔的隔板以外，还需使不同层之间产品保持一定间距的支承结构件。这种结构件也应当是多孔的，以保证水流的顺利流通。软包装袋容器的放置1．浸水式回转杀菌机（五）回转杀菌机食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备(1)可获得更为均匀分布的杀菌锅温度（五）回转杀菌机特点－优点1．浸水式回转杀菌机杀菌笼回转的搅拌作用＋热水泵强制循环，使锅内热水形成强烈的涡流，使锅内温度分布更加均匀，并提高罐外传热效率。图12.16所示为不同循环与回转式锅内热水分布。食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备(2)缩短杀菌周期（五）回转杀菌机特点－优点1．浸水式回转杀菌机杀菌篮翻转产生罐头的“摇动效应”，使传热效率提高，使杀菌和冷却时间大大缩短。对于内容物为流体或半流体的罐头效果更为明显。罐头有一定的顶隙才能使罐头在翻转时产生“摇动效应”，但过大的顶隙会在罐头内形成气袋而产生假胖听现象。比较发现，对同样罐头，回转式杀菌时间为静置式的四分之一。食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备(3)产品质量好且稳定（五）回转杀菌机特点－优点1．浸水式回转杀菌