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        行業解決方案

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        3.3 殺菌鍋(殺菌釜)控制系統
        發布時間:2016-11-11 14:18:11

        一、食品殺菌方法

        食品殺菌方法可分為熱殺菌和冷殺菌,因冷殺菌技術不太成熟,目前食品行業仍然以熱殺菌為主,熱殺菌又分為包裝食品和未包裝食品兩類方式,這一章主要介紹包裝食品的殺菌。

        典型的包裝食品包括罐頭、瓶裝飲料和啤酒等,殺菌設備分為間歇式和連續式兩大類,其中間歇式以殺菌鍋或殺菌釜最為常見。下面我們以臥式殺菌鍋為例來說明。 

        二、殺菌工藝和設備說明

        1臥式殺菌鍋大多屬于高壓殺菌,適用于袋裝食品、罐裝食品、肉制品、飲料、豆奶、杏仁露、花生奶、椰子奶、蘆筍、蘑菇、火腿腸、蛋品、豆干、休閑食品等食品的殺菌工作。設計壓力0.4MPa,工作壓力0.15MPa;設計溫度145℃。工作溫度123

        其操作過程一般包括:裝鍋密封、排氣升溫、恒溫殺菌、反壓冷卻、開鍋出罐。


        A、升溫階段:同時將排氣閥和泄汽閥打開,并將蒸汽管截止閥打開,對鍋內進行加熱升溫,一般升溫和排氣時間大約為10-25Min

        B、殺菌階段:當鍋內溫度達到要求的殺菌溫度,就關閉排氣閥,泄汽閥繼續打開,使鍋內的加熱蒸汽部分外泄,以促進加熱蒸汽在鍋內流動,使鍋內各部分溫度均勻一致。殺菌溫度由氣動控制閥來自動控制,并記錄殺菌溫度和時間。對于易拉罐類產品,為避免罐頭兩端因受熱膨脹變形,需要使用壓縮空氣增加鍋內壓力,進行反壓控制。

        C、冷卻階段:關閉蒸汽閥門停止供汽,打開壓縮空氣進氣管,使鍋內壓力稍高于殺菌壓力,再打開回水閥閥門,用冷卻水對鍋內進行噴淋冷卻,防止因鍋內蒸汽冷凝收縮產生真空負壓,引起脹罐、爆罐等廢品。等溫度進一步降低后,可同時打開鍋體頂部和底部的進水管和溢流管,讓冷卻水循環,達到均勻冷卻的效果。

        D、結束階段:當鍋內中心溫度降到45℃以下,即可關閉水閥,打開鍋蓋,進行卸罐。


        2、對于玻璃瓶或軟包裝產品,則不宜使用蒸汽直接進行殺菌,應該在罐內注滿水,先用蒸汽加熱水,讓產品在熱水中進行殺菌。如下面的浸水式和淋水式殺菌機



        由于采用了高速噴淋對產品進行加熱、殺菌和冷卻,溫度分布更均勻,提高了殺菌效果,改善了產品質量;

        溫度與壓力都是單獨控制,因此控制更容易更準確;水消耗量更少了。

        3、對于袋裝食品、大聽罐頭、螺旋蓋玻璃罐、鋁制罐及易開罐等產品,應該選用回轉式殺菌機,因為這種殺菌設備的貯水鍋內壓力是自動控制的,壓力非常穩定,可防止產品包裝容器變形或破損;另外還可以縮短殺菌周期,提高產能,且節能。尤其是肉類產品、高粘度、半流體和熱敏性食品,因殺菌籃的回轉,避免了食品與罐壁粘結的問題。下圖為淋水回轉式殺菌機流程圖:(一般采用6-8barg的蒸汽直接噴射加熱,殺菌溫度150℃)

        三、閥門在殺菌鍋系統中的應用及常見問題

        從上述工藝和圖中可以看出,整個殺菌過程中,溫度和壓力的控制是非常非常重要且嚴苛的,需要使用到以下閥門:

        1、首先,蒸汽進來時要先用減壓閥把壓力降下來且穩定住,建議選用way’s先導式蒸汽減壓閥,不管來汽壓力怎么波動,都能確保下游壓力穩定。

        2、然后,要對殺菌溫度和殺菌時間實現精確控制,建議選用way’s波紋管密封氣動控制閥,具有以下優點:
        A、 閥桿為波紋管密封結構零泄漏一旦到了設定的參數,閥門可以立即實現切斷動作,關閉閥門。若使用傳統填料密封控制閥,一旦到了設定的參數,首先需要克服填料對閥桿的摩擦阻力才能關閉閥門,時間上滯后一點,也就意味著控制偏差增大了,溫差很難控制到±0.5,但是波紋管密封的就可以做到。
        B、 密封面堆焊了司太立合金,閥門關閉時為平面密封,耐沖蝕性能優秀,長期使用也不容易泄漏,因此長期使用后控制精度還是很高,而其他線密封結構的控制閥就很難做到這一點。

        3、因為在不同階段,需要調節鍋內壓力,根據壓力情況切換蒸汽、水或空氣等介質,因此也需要在水管和空氣管上使用氣動控制閥或切斷閥。傳統設計管路上使用氣動角座閥或氣動球閥比較多,但是角座閥結構簡單,密封面采用軟密封,壽命相對較短,若空間條件允許,建議使用way’s氣動波紋管截止閥替代角座閥,我們利用角行程氣缸作為執行機構,確保了該閥既有截止閥的密封性能,又有角座閥的快速開關切斷性能,而且波紋管密封結構,可確保閥門零泄漏,壽命至少是角座閥的幾倍

        4對于利用換熱器間接加熱的淋水式殺菌機,則建議選用way’s自由浮球疏水閥,一般選用FFT45FDN40的規格即可,這款疏水閥可以連續及時排放冷凝水,確保沒有積水,不會產生水錘震動等問題,確保高效節能。


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