對日出口熟制禽肉產(chǎn)品加熱過程溫度控制及驗證的研究課件(PPT 77頁)

1、 對日出口熟制禽肉產(chǎn)品加熱過程溫度控制及驗證的研究 第1頁，共77頁。1. 背景 2004年1月，我國農(nóng)業(yè)部公布廣西、湖北和湖南發(fā)生了禽流感疫情。日本農(nóng)林水產(chǎn)省于2004年1月27日晚通報國家質(zhì)檢總局，全面暫停中國的禽鳥及其所有產(chǎn)品的出口直至確認中國為清凈國。 第2頁，共77頁。 根據(jù)日本政府制定的中國大陸向日本出口加熱處理禽肉及其產(chǎn)品的衛(wèi)生條件中的技術(shù)壁壘分析，他們的條件是非常苛刻的。第3頁，共77頁。 加熱工序過程必須有操作程序，并應(yīng)具有溫度自動顯示和記錄儀，以確保產(chǎn)品中心溫度達到70度以上，維持時間超過一分鐘的要求。同時要求蒸汽加熱的溫度必須達到100度以上。第4頁，共77頁。 禽肉帶骨

2、產(chǎn)品的中心溫度要有驗證方式。第5頁，共77頁。 2004年下半年，日本農(nóng)林水產(chǎn)省以二家中國企業(yè)的出口熟制禽肉產(chǎn)品的加熱不充分為由，吊銷了這二家企業(yè)的對日注冊資格。第6頁，共77頁。 上海浦江檢驗檢疫局人員按照中國大陸向日本出口加熱處理禽肉及其產(chǎn)品的衛(wèi)生條件對所轄對日注冊企業(yè)的熱加工過程，特別對整個蒸柜(箱)內(nèi)的環(huán)境溫度進行驗證測試。第7頁，共77頁。2.理論依據(jù) 根據(jù)中國大陸向日本出口加熱處理禽肉及其產(chǎn)品的衛(wèi)生條件 ，蒸柜（箱）溫度必須達到100，產(chǎn)品中心溫度必須達到70或以上，時間1分鐘以上。第8頁，共77頁。3.測試方法 第9頁，共77頁。3.1測試設(shè)備 測試使用丹麥Ellab TS-Pr

3、o無線熱處理過程驗證系統(tǒng)，該系統(tǒng)由應(yīng)用軟件、讀數(shù)臺和微記錄系統(tǒng)三主要部分組成，其中微記錄系統(tǒng)包括記錄器、電池、雙探針傳感器三部分。第10頁，共77頁。3.1測試設(shè)備 工作過程:將記錄器置于與電腦連接的讀數(shù)臺中，通過軟件設(shè)置好記錄器啟動條件（啟動讀數(shù)的時間或溫度、取樣頻率）后，將記錄器置于待測位置，當符合啟動條件時（一般為到達設(shè)定溫度），記錄器開始記錄數(shù)據(jù)，殺菌完成后取出記錄器，放回讀數(shù)臺，將數(shù)據(jù)下載至計算機。第11頁，共77頁。3.1測試設(shè)備 數(shù)據(jù)采集軟件Ellab ValSuiteTM具備數(shù)據(jù)加密、操作記錄和電子簽章登記等功能。 第12頁，共77頁。3.2測試原理 測試使用n（n視設(shè)備容積而

4、定，一般為5至12）套無線溫度傳感器對加熱過程蒸柜(箱)中具有代表意義的n個點定時進行溫度檢測和記錄。傳感器具備雙探針，分別為環(huán)境溫度探針和中心溫度探針。第13頁，共77頁。3.2測試原理 其中環(huán)境溫度探針（簡稱LA探針）暴露在加熱環(huán)境中監(jiān)測環(huán)溫，中心溫度探針（簡稱LC探針）插入內(nèi)容物中心部位檢測產(chǎn)品在加熱過程中的穿透溫度。收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過ValSuite應(yīng)用軟件的處理而獲得蒸箱的熱分布情況及產(chǎn)品熱穿透的情況。 第14頁，共77頁。3.3布點位置 根據(jù)柜(箱)內(nèi)安放小車的數(shù)量以及每輛小車放置的托盤層數(shù)來確定布點的數(shù)目。第15頁，共77頁。圖3.1 溫度監(jiān)測點布點圖-例1 第16頁，共77頁。

5、蒸箱內(nèi)小車安放位置圖(俯視圖)圖3.2 溫度監(jiān)測點布點圖-例2第17頁，共77頁。 經(jīng)實驗驗證，對于同一層高，按滿載測試，托盤平面中央處總較其它位置升溫緩慢，這是由于四周的內(nèi)容物阻擋作為對流加熱介質(zhì)的蒸汽的流通所致。故將傳感器探針放置在每層的托盤平面中央處具有典型性。而傳感器的LC感溫探針限定在加熱內(nèi)容物的幾何中心位置。第18頁，共77頁。 特別地，對于帶骨制品，LC感溫探針通過內(nèi)容物較為松質(zhì)的骺部插入骨腔以獲得準確的穿透溫度，見圖3.3。 第19頁，共77頁。圖3.3 LC傳感器探針插入方式示意圖 第20頁，共77頁。3.4評價指標 所有布點位置的傳感器監(jiān)測到的最高環(huán)境溫度必須達到100或以

6、上 產(chǎn)品的中心溫度必須保持在70或以上不少于1分鐘第21頁，共77頁。在恒溫階段，滿足同一時刻（瞬時）各布點位置溫差不超過0.5（以各位置標準差均值作為判斷依據(jù)），可判定蒸柜（箱）熱分布均勻，恒溫控制穩(wěn)定而有效。 恒溫階段維持時間不得短于工藝規(guī)定時間，不允許存在負偏差。 第22頁，共77頁。4.驗證情況及分析第23頁，共77頁。4.1對日注冊偶蹄類和禽肉加工企業(yè)加熱設(shè)備概況 上海的對日注冊偶蹄類及禽肉速凍加工企業(yè)所使用的蒸柜（箱）都以蒸汽作為加熱介質(zhì)，按柜（箱）的容積及控制方式可大致分為表4-1所列5種形式：第24頁，共77頁。 表4-1蒸柜（箱）分類表 序號容積（m3）可容納小車數(shù)目控制方式

7、是否排氣是否有風機溫度記錄方式#111手動控制閥門否否自動溫度記錄儀（熱電偶）#222手動控制閥門否否自動溫度記錄儀（熱電偶）#30.51手動控制閥門是否自動溫度記錄儀（熱電偶）#431可自動溫控是否自動溫度記錄儀（熱電偶）#5 30 10自動PID溫控是否自動溫度記錄儀（熱電偶）第25頁，共77頁。4.2 熱分布測試 根據(jù)對五家企業(yè)進行熱分布測試及產(chǎn)品中心溫度的測試，發(fā)現(xiàn)影響熱分布及加熱效果的因素如下： 第26頁，共77頁。4.2.1 蒸汽壓力 蒸汽壓力直接影響蒸柜（箱）內(nèi)所能達到并維持的最高環(huán)溫。第27頁，共77頁。 80.00 85.00 90.00 95.00100.0000:0500

8、:0600:0700:081層5層8層12層15層圖4.1 #3廠300g云吞熱分布測試試驗1-恒溫階段 蒸箱使用1.5公斤蒸汽壓力第28頁，共77頁。 80.00 85.00 90.00 95.00100.0000:0500:0600:0700:0800:091層5層8層12層15層圖4.2 #3廠300g云吞熱分布測試試驗2-恒溫階段 蒸箱使用2.5公斤蒸汽壓力 第29頁，共77頁。表4-2 試驗1熱分布測試點獲得最高溫度及100維持時間表項目1層中央5層中央8層中央10層中央15層中央偵測到的最高溫度()99.599.599.599.599.5100以上維持時間(min)00000第30

9、頁，共77頁。表4-3 試驗2熱分布測試點獲得最高溫度及100維持時間表項目1層中央5層中央8層中央10層中央15層中央偵測到的最高溫度()100.5100.5100.5100.6100.5100以上維持時間(min)3.53.253.7533.5第31頁，共77頁。4.2.2 蒸汽入口的位置和大小 蒸汽進入位置可以安排在柜（箱）的頂部、底部或是四周，可以采取圓形孔口或是蒸汽散布管的形式，大致分為下列5種形式： 第32頁，共77頁。底部中央開口第33頁，共77頁。 底部一側(cè) 第34頁，共77頁。底部蒸汽均勻散布孔 第35頁，共77頁。四周蒸汽散布管 第36頁，共77頁。頂部蒸汽散布管 第37頁

10、，共77頁。蒸汽進入口的大小決定于蒸柜（箱）的容積大小以及供應(yīng)蒸汽管道的大小與壓力，對于2-3m3容積，2.5公斤的進汽壓力，為使蒸汽達到在短時間內(nèi)有效的清除柜（箱）內(nèi)空氣的效果，使用單一蒸汽孔口的孔徑應(yīng)放到1.5英寸以上，位置設(shè)置在箱（柜）底部為妥；第38頁，共77頁。使用蒸汽散布管的，管上蒸汽孔的截面積之和應(yīng)是蒸汽進口截面積的1.5-2倍，設(shè)置在柜（箱）體四壁，孔口朝向蒸柜中心呈90扇型分布為妥，這樣能使蒸汽在鍋內(nèi)均勻流動，使熱分布均勻。第39頁，共77頁。第40頁，共77頁。4.2.3 排氣與泄氣 對于中小型蒸柜（箱），容積較小，使用合適壓力的蒸汽已能充分將空氣排除掉，使恒溫階段熱分布均

11、勻。圖4.8所示為#2廠25g小籠包恒溫階段的熱分布測試圖，蒸箱容積為2m3,加熱工藝為100保持10分鐘，進汽壓力2.5公斤。恒溫階段同時刻各位置溫差最大值小于0.5，僅為0.1，說明熱分布均勻。 第41頁，共77頁。 90.00 95.00100.0000:0200:071層3層5層7層9層12層圖4.8 #2廠25g小籠包熱分布測試-恒溫階段 蒸箱使用2.5公斤蒸汽壓力第42頁，共77頁。第43頁，共77頁。 對于大型蒸箱，見圖3.2，單靠噴射蒸汽，箱體內(nèi)殘存空氣不易排除徹底，從而形成絕熱氣囊，導致熱分布不均。故需要在加熱升溫階段設(shè)置排氣工藝。第44頁，共77頁。第45頁，共77頁。第4

12、6頁，共77頁。 但仍未達到均勻要求，因而在恒溫階段還需要使用泄汽閥或者安裝風機打風，以產(chǎn)生強制對流，使箱體內(nèi)蒸汽強制循環(huán)。排氣口（泄汽口）應(yīng)安裝在蒸汽進入口處相反的方向。 第47頁，共77頁。4.2.4冷凝水 蒸汽與低于其飽和溫度的壁面相接觸，即冷凝成液體附著于壁面上，液滴長大后即自壁面落下，如冷凝水不及時排除，冷凝水會聚集在局部產(chǎn)品中或者柜（箱）底部，而蒸汽進入后加熱冷凝水，使其變成二次蒸汽需吸收大量熱焓，且二次蒸汽驅(qū)趕空氣的能力要較蒸汽弱的多，會導致柜（箱）熱分布不均勻，帶來安全隱患。第48頁，共77頁。為有效及時地排除冷凝水可采取下列措施： 第49頁，共77頁。蒸汽進口在底部地箱（柜）

13、頂部設(shè)計成拱形結(jié)構(gòu)，并設(shè)置導流槽。如圖4.11所示。 第50頁，共77頁。柜（箱）門等部位加裝保溫隔熱材料。底部設(shè)置1:1.5斜坡，通過排水口排出。采用泄汽閥不斷排除冷凝水小車頂層需有防冷凝水下滴的擋板，底層不能離地面太近，以防被冷凝水浸沒。第51頁，共77頁。4.2.5 蒸箱內(nèi)溫度傳感器的位置 在驗證試驗中，發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)的蒸箱溫度傳感器的安裝位置隨意，而傳感器所獲溫度參數(shù)是人工/計算機控制的依據(jù)，必須嚴格按照先期熱分布的測試結(jié)果安裝于冷點位置。第52頁，共77頁。4.2.5 蒸箱內(nèi)溫度傳感器的位置 圖4.9、4.9所示的加熱過程，程序設(shè)定恒溫維持溫度皆超過100，而只有少數(shù)位置達到設(shè)定要求。

14、除了熱電偶需要做校正外，熱電偶安裝太靠頂部蒸汽口也是重要因素。熱電偶線應(yīng)足夠長，以方便調(diào)整安裝位置，見圖4.1.2。 第53頁，共77頁。第54頁，共77頁。4.2.6熱電偶的精度 在驗證試驗中，發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)選用的熱電偶精度較低, 因而影響了溫度控制的準確性。熱電偶的精度應(yīng)不低于0.1。 第55頁，共77頁。4.2.7托板的要求 在驗證試驗中，發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)蒸箱小車各層間使用的是實心托板，不利于蒸汽在加熱內(nèi)容物間的自由流動。需在托板上打孔，孔眼直徑不小于25.4mm，孔心距不小于50.8mm，梅花形排列為宜。 第56頁，共77頁。4.2.8產(chǎn)品的堆垛 產(chǎn)品的堆垛不能過于緊密，產(chǎn)品之間不能有接觸，

15、還應(yīng)留出足夠的頂隙，以便蒸汽流入各層。 第57頁，共77頁。第58頁，共77頁。4.3 熱穿透測試 蒸柜（箱）蒸煮除了有殺菌的目的，同時也是傳統(tǒng)烹調(diào)，使肉達到可食用色、香、味、質(zhì)地和熟度的過程。驗證試驗顯示，所有五家企業(yè)的產(chǎn)品都能滿足產(chǎn)品穿透溫度70以上維持1分鐘以上的要求，且留有了足夠的安全余量。 第59頁，共77頁。圖4.14顯示為1廠云吞260g的熱穿透曲線，表4-4列出了各測試位點分別在70以上、75以上、80以上、85以上所保持的時間：第60頁，共77頁。第61頁，共77頁。 表4-4 #1廠206g云吞熱穿透測試各位置 特定溫度維持時間表 項目1層中央5層中央7層中央10層中央14

16、層中央70以上維持時間(min)4.55.54.754.756.2575以上維持時間(min)4.55.254.54.56.2580以上維持時間(min)4.2554.254.255.2585以上維持時間(min)3.254.2543.754.75第62頁，共77頁。圖4.15顯示為3廠菜肉云吞300g的熱穿透曲線，表4-5列出了各測試位點分別在70以上、75以上、80以上、85以上所保持的時間：第63頁，共77頁。第64頁，共77頁。表4-5 #3廠300g菜肉云吞熱穿透測試位置特定溫度維持時間表第65頁，共77頁。項目1層中央5層中央8層中央10層中央15層中央70以上維持時間(min)7

17、.756.256.755.256.2575以上維持時間(min)6.7566.2555.7580以上維持時間(min)65.56.254.55.585以上維持時間(min)5.2555.544.75第66頁，共77頁。 從驗證測試結(jié)果來看，對于加熱設(shè)施和操作必須要符合以下要求：5.驗證結(jié)果總結(jié) 第67頁，共77頁。5.1加熱設(shè)施必須有足夠的蒸汽壓力供應(yīng)以滿足加熱過程中持續(xù)有效的熱源 第68頁，共77頁。5.2 必須以合適的方式向加熱設(shè)施輸送蒸汽； 第69頁，共77頁。5.3 在開始加熱前必須對加熱設(shè)施進行必要的排氣，以排除加熱設(shè)施中的冷空氣。在加熱過程中要有適當?shù)男箽?，促進蒸汽循環(huán)，保證加熱過程加熱設(shè)施中的熱分布均勻 第70頁，共77頁。5.4 加熱過程中必須有效地排除冷凝水 第71頁，共77頁。5.5 加熱