第四節(jié) 罐頭食品殺菌設(shè)備10

第四節(jié)罐頭食品殺菌設(shè)備一、罐頭殺菌設(shè)備的類型及控制二、立式殺菌鍋三、臥式殺菌鍋四、旋轉(zhuǎn)式殺菌鍋五、靜水壓連續(xù)殺菌裝置六、水封式連續(xù)殺菌設(shè)備一、罐頭殺菌設(shè)備的類型及控制（一）分類1、按殺菌溫度分：2、按殺菌熱源分：3、按罐頭在殺菌過程中的狀態(tài)分：4、按操作方式分：（二）控制儀表1、壓力2、溫度3、時(shí)間1、按殺菌溫度分：常壓：T≤100℃高壓：T在125℃左右超高壓：T≥300℃2、按殺菌熱源分：熱水直接蒸汽火焰3、按罐頭在殺菌過程中的狀態(tài)分：靜止式旋轉(zhuǎn)式4、按操作方式分：間歇式連續(xù)式（二）控制儀表1、溫度：以水銀溫度計(jì)為基準(zhǔn)2、壓力：壓力表顯示、安全閥3、時(shí)間：以數(shù)字鐘計(jì)時(shí)

二、立式殺菌鍋1、殺菌鍋總體結(jié)構(gòu)鍋蓋排氣閥、泄氣閥、安全閥、鎖緊裝置鍋體內(nèi)部支角——支撐殺菌藍(lán)；蒸汽散布管——鍋內(nèi)蒸汽均勻分布鍋體外部蒸汽進(jìn)管、進(jìn)水管、排水管、溢流管、壓縮空氣管、溫度自動(dòng)記錄控制儀立式殺菌鍋2、特點(diǎn)及適用范圍常壓、高壓殺菌；小批量、多品種的生產(chǎn)生產(chǎn)靈活；裝卸不方便，需要吊裝設(shè)備三、臥式殺菌鍋1、殺菌鍋總體結(jié)構(gòu)鍋蓋鎖緊裝置鍋體內(nèi)部軌道——支撐殺菌藍(lán)蒸汽散布管——鍋內(nèi)蒸汽均勻分布鍋體外部排氣閥、泄氣閥、安全閥、蒸汽進(jìn)管、進(jìn)水管、排水管、溢流管、壓縮空氣管、溫度自動(dòng)記錄控制儀臥式殺菌鍋臥式殺菌鍋臥式殺菌鍋2、特點(diǎn)及適用范圍高壓殺菌；少品種、大批量生產(chǎn)裝卸方便，產(chǎn)量大，產(chǎn)品變換頻繁時(shí)適應(yīng)能力差間歇?dú)⒕伈僮饕c(diǎn)1、裝鍋：依次殺菌--避免食品初始菌數(shù)上升；標(biāo)記殺菌--防止遺漏或重復(fù)殺菌2、排氣：排氣充分--打開所有的排氣閥、泄氣閥；記錄排氣時(shí)間；溫度達(dá)到殺菌溫度，關(guān)閉所有的排氣閥。3、殺菌：排氣結(jié)束，數(shù)字鐘開始記錄時(shí)間；到達(dá)殺菌時(shí)間，檢查殺菌操作是否滿足要求，并采取補(bǔ)救措施4、冷卻：冷卻水加氯消毒保證產(chǎn)品衛(wèi)生；高壓殺菌的冷卻需要加反壓防止容器變形；容器溫度控制在40℃左右出鍋間歇?dú)⒕亙?nèi)蒸汽散布管計(jì)算罐內(nèi)壓力計(jì)算罐內(nèi)壓力計(jì)算罐內(nèi)壓力計(jì)算四、回轉(zhuǎn)式殺菌鍋縮短殺菌時(shí)間的措施之一是提高殺菌溫度，據(jù)有關(guān)資料介紹，溫度增加10℃則取得同樣殺菌效果的時(shí)間僅需原來殺菌時(shí)間的十分之一以下?？s短殺菌時(shí)間的另一途徑是提高加熱介質(zhì)對(duì)被殺菌罐頭的傳熱速率，這對(duì)節(jié)省熱源還具有重要意義?；剞D(zhuǎn)式殺菌設(shè)備使罐頭在殺菌過程中處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)，利用過熱水循環(huán)殺菌，提高傳熱系數(shù)，縮短殺菌時(shí)間。殺菌的全過程的主要參數(shù)，如壓力、溫度和回轉(zhuǎn)速度等由程序控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。屬于間歇式殺菌設(shè)備，不能連續(xù)進(jìn)罐和出罐。主要內(nèi)容（一）回轉(zhuǎn)式殺菌鍋的總體結(jié)構(gòu)（二）回轉(zhuǎn)式殺菌鍋的殺菌過程（三）回轉(zhuǎn)式殺菌鍋的特點(diǎn)（一）總體結(jié)構(gòu)1、過熱水制備鍋2、制備殺菌用過熱水，維持下鍋殺菌壓力3、殺菌鍋4、回轉(zhuǎn)體5、控制機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)式殺菌鍋回轉(zhuǎn)式殺菌鍋回轉(zhuǎn)式殺菌鍋回轉(zhuǎn)式殺菌鍋回轉(zhuǎn)式殺菌鍋流程示意圖（二）殺菌過程1、熱水制備2、殺菌鍋進(jìn)水3、加熱升溫4、殺菌5、熱水回收6、冷卻7、排水8、出鍋1、熱水制備當(dāng)貯水鍋的水達(dá)到一定水位時(shí)(在第一次操作時(shí)，由冷水泵供水)，液位控制器12動(dòng)作，冷水泵21自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)打開貯水鍋加熱閥14，以6個(gè)大氣壓的蒸汽對(duì)鍋中的水進(jìn)行快速加熱，升溫速度為4～6℃/分，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時(shí)，貯水鍋溫度調(diào)節(jié)器發(fā)出訊號(hào)，關(guān)閉加熱閥，即停止加熱，待機(jī)向殺菌鍋供水。貯水鍋水溫的設(shè)定，根據(jù)罐型等不同情況，一般比殺菌溫度高5～20℃。在貯水鍋升溫的同時(shí)，可向殺菌鍋裝填殺菌籃。2、殺菌鍋進(jìn)水裝鍋完畢，全機(jī)進(jìn)入自動(dòng)程序操作。殺菌鍋上裝有聯(lián)鎖開關(guān)鍋蓋完全關(guān)好方能啟動(dòng)。上下鍋的連接閥9自動(dòng)打開，貯水鍋的過熱水由于壓差和落差而流入殺菌鍋，為了使罐頭受熱均勻，連接閥應(yīng)具有較大的流通能力，要求在50～90秒內(nèi)必須完成送水過程。當(dāng)殺菌鍋的水位到達(dá)一定程度時(shí)，液位控制器發(fā)出訊號(hào)，連接閥自動(dòng)關(guān)閉。連接閥關(guān)閉后，根據(jù)不同使用要求，經(jīng)1～5分鐘延時(shí)，又重新打開，此時(shí)上下鍋的壓力接近。3、加熱升溫進(jìn)行加熱過程的同時(shí)，開動(dòng)回轉(zhuǎn)體和循環(huán)泵22，使水強(qiáng)制循環(huán)，以提高傳熱效率。殺菌鍋里的過熱水與罐頭接觸后，由于熱交換的結(jié)果，水溫下降而罐頭升溫。為了達(dá)到設(shè)定的殺菌溫度，在這個(gè)程序中，殺菌鍋加熱閥15打開，蒸汽經(jīng)汽液混合器送入鍋內(nèi)使水迅速升溫。這一加熱過程的時(shí)間取決于貯水鍋與殺菌鍋的水溫差、罐型及品種等。一般應(yīng)在5～20分鐘內(nèi)結(jié)束。4、殺菌殺菌過程是維持設(shè)定的殺菌溫度以一定時(shí)間的過程，因此，殺菌鍋加熱閥15必須打開，經(jīng)常通入蒸汽，循環(huán)泵繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)殺菌時(shí)間完結(jié)，殺菌定時(shí)鐘發(fā)出訊號(hào)而轉(zhuǎn)入冷卻過程。在升溫、殺菌過程中，殺菌鍋的壓力由貯水鍋的壓力來保持，而貯水鍋的壓力則由壓力變送器使增壓閥11和減壓閥10隨時(shí)調(diào)整的。5、熱水回收殺菌過程完畢，冷水泵即啟動(dòng)，在向殺菌鍋灌注冷卻水的同時(shí)，殺菌鍋內(nèi)的高溫水被壓注到貯水鍋，當(dāng)貯水鍋水滿時(shí)，連接閥立即關(guān)閉，而打開貯水鍋的加熱閥，對(duì)貯水鍋進(jìn)行加熱，重新制備過熱水。完成這一程序的時(shí)間約3~5分鐘。6、冷卻冷卻過程根據(jù)產(chǎn)品要求實(shí)現(xiàn)加壓冷卻-降壓冷卻或只降壓冷卻兩種操作方式。加壓冷卻時(shí)，冷水泵運(yùn)行，節(jié)流閥18處于節(jié)流狀態(tài)，冷卻水通過放水閥引節(jié)流而保證了殺菌鍋內(nèi)的一定壓力。當(dāng)加壓冷卻時(shí)間一到，便開始轉(zhuǎn)入降壓冷卻階段。降壓冷卻時(shí)冷水泵、循環(huán)泵繼續(xù)運(yùn)行，放水閥6和溢水閥2打開，與冷水放水閥6串聯(lián)的碟閥8在減壓冷卻定時(shí)鐘的脈沖作用下逐級(jí)打開，使殺菌鍋內(nèi)的壓力有規(guī)律地遞減，當(dāng)減壓冷卻定時(shí)鐘走完了全過程后，殺菌鍋內(nèi)的壓力達(dá)到常壓，冷卻過程全部結(jié)束。7、排水冷卻過程結(jié)束后，循環(huán)泵和冷水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)水閥關(guān)閉，殺菌鍋溢流閥打開以排汽，殺菌鍋內(nèi)的冷卻水從排泄閥24迅速排除。8、出鍋待殺菌鍋內(nèi)的冷卻水排完后，發(fā)出亮燈或鳴笛等訊號(hào)，示意允許啟鍋，取出殺菌籃。

（三）回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備的特點(diǎn)特點(diǎn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一為罐頭在殺菌過程中是回轉(zhuǎn)的，二為殺菌過程的壓力、溫度等可自動(dòng)調(diào)節(jié)。可歸納為：過熱水循環(huán)、間歇式回轉(zhuǎn)殺菌鍋，提高傳熱系數(shù)，縮短殺菌時(shí)間1、鍋內(nèi)的水溫均勻分布

產(chǎn)品殺菌均勻熱水的強(qiáng)制循環(huán)呈W型(即殺菌鍋的上方有三個(gè)進(jìn)水口，而下方有兩個(gè)出水口，它們的接口管連線呈W型)，使鍋內(nèi)水形成了強(qiáng)烈的渦流，有利于水的溫度均勻。2、回轉(zhuǎn)殺菌提高傳熱效率，殺菌時(shí)間縮短對(duì)內(nèi)容物為流體或半流體的罐頭，傳熱效率會(huì)更高，因而可以大大縮短罐頭的殺菌和冷卻時(shí)間。3、回轉(zhuǎn)殺菌提高產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)高粘度、半流體和熱敏感的食品不會(huì)產(chǎn)生罐壁部分過熱形成粘結(jié)等現(xiàn)象，這對(duì)改善產(chǎn)品的色、香、味、減少營養(yǎng)成分的損失有很大的現(xiàn)實(shí)意義?；剞D(zhuǎn)式與靜置式殺菌情況比較

物料

罐型

回轉(zhuǎn)式

靜置式殺菌時(shí)間(分)殺菌溫度(℃)殺菌時(shí)間(分)殺菌溫度(℃)青豆胡蘿卜甜菜蘆筍蘆筍(片段裝)鹽水蘆筍蘑菇湯卷心菜煉乳307×409307×409307×409307×409307×409307×409603×700307×409300×3144.903.404.104.504.005.2019.002.752.25126.7126.7126.7132.2132.2126.7126.7132.293.3353030161550

4018115.6115.6115.6120.0120.0115.6——115.6115.64、熱水重復(fù)利用，節(jié)省了蒸汽罐型：307X113制品：小蝦殺菌時(shí)間：回轉(zhuǎn)式6分鐘

回轉(zhuǎn)式(四籃)

靜置式

備注第一次升溫耗汽量殺菌耗汽量需蒸汽量

513240753

20451182163第二次以后升溫耗汽量殺菌耗汽量需蒸汽量每天需蒸汽量54240298(14％)4032(15％)

20451182163(100％)25956(100％)靜置式25分鐘設(shè)靜置殺菌消耗基數(shù)為100%按12次／天殺菌計(jì)算

每天消耗蒸汽量之差219245、壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備殺菌鍋中的壓力系由貯水鍋的壓力來維持的。而貯水鍋的壓力由壓力調(diào)節(jié)器隨時(shí)加以控制和調(diào)整的，因而壓力的變化很小。特別是在冷卻過程中，可以根據(jù)不同殺菌對(duì)象采用不同時(shí)間的加壓冷卻方式，而在加壓冷卻過程中，壓力是隨時(shí)間有規(guī)律地遞減的。這對(duì)袋裝食品、大聽罐頭、螺旋蓋玻璃罐、鋁制罐及易開罐等的殺菌特別有利，可防止包裝容器的變形，破損等事故發(fā)生。6、回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備的主要缺點(diǎn)操作要求較高。殺菌鍋內(nèi)有回轉(zhuǎn)體，因而減少了有效容積。熱水循環(huán)可能使鍋體結(jié)垢，因而用水必須處理，增加了處理水的裝置的投資。LW2002-ROS4型

回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備技術(shù)特性

殺菌籃轉(zhuǎn)速5～36轉(zhuǎn)／分上鍋容量3275升下鍋容量3575升上鍋?zhàn)畲笫褂脡毫?大氣壓上鍋?zhàn)罡呤褂脺囟?64℃下鍋?zhàn)畲笫褂脡毫?大氣壓下鍋?zhàn)罡呤褂脺囟?64℃主軸電動(dòng)機(jī)2.2千瓦循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)5.5千克給水泵電動(dòng)機(jī)4.0千瓦用水量30噸／時(shí)用汽量700～1200公斤/時(shí)外形尺寸4850×1520×2650毫米殺菌籃數(shù)目4只裝罐頭數(shù)量(Φ99×119)1500只五、靜水壓連續(xù)殺菌裝置靜水壓連續(xù)殺菌裝置是連續(xù)進(jìn)罐和出罐的加壓殺菌設(shè)備，用于殺菌溫度高于100℃時(shí)的罐頭連續(xù)高壓殺菌。（一）靜水壓連續(xù)殺菌原理（二）靜水壓連續(xù)殺菌結(jié)構(gòu)（三）靜水壓連續(xù)殺菌特點(diǎn)（一）靜水壓殺菌原理水柱有一定的壓力，水柱愈高壓力愈大，利用水柱的高度造成的壓力去決定飽和蒸汽的壓力，以維持殺菌所需要的溫度，這就是靜水壓連續(xù)殺菌設(shè)備的設(shè)計(jì)原理。由于利用水柱的壓力，故不需要機(jī)械密封裝置，結(jié)構(gòu)可簡單些，罐頭的連續(xù)進(jìn)出可以在開口的情況下進(jìn)行。（二）總體結(jié)構(gòu)1、進(jìn)罐柱：2、升溫柱：3、殺菌柱：4、冷卻柱：5、輸送鏈帶6、進(jìn)出罐機(jī)構(gòu)7、控制系統(tǒng)（二）總體結(jié)構(gòu)三根高達(dá)12～15米的方形密閉直立豎體，這三根豎體：進(jìn)罐升溫柱、殺菌柱和出罐冷卻柱。在升溫柱，水溫為98～116℃。由于靜水壓作用，蒸汽室的溫度可達(dá)121℃。經(jīng)過冷卻后的罐頭溫度為40℃左右。殺菌時(shí)間為20～80分鐘，用調(diào)節(jié)鏈系運(yùn)動(dòng)速度來達(dá)到。由于載罐板間距的限制，對(duì)圓形罐、其外徑不能超過86.5毫米，對(duì)方型罐，其尺寸不能超過100×86．5毫米，高度不受限制。使用時(shí)，蒸汽壓力應(yīng)大于5大氣壓，壓縮空氣壓力為4.5大氣壓。進(jìn)水壓力應(yīng)大于3大氣壓。水電汽消耗量為：水2~5噸/時(shí)，電7.5度/時(shí)，汽700公斤/時(shí)。水必須預(yù)處理，才能進(jìn)入設(shè)備中。處理后水的硬度應(yīng)低于100ppm(ppm—百萬分之—)。整個(gè)裝置有儀表控制，卸罐系自動(dòng)操作，殺菌條件由儀表和調(diào)節(jié)器自控及調(diào)節(jié)。工作過程密封后的罐頭底蓋相接，臥放成行，按一定數(shù)量自動(dòng)地供給到裝有平行走動(dòng)的環(huán)式輸送鏈上，由傳送器→進(jìn)罐柱→水柱管(升溫柱)→蒸汽室(殺菌柱)→水柱管(出罐柱、加壓冷卻)→噴淋冷卻柱(常壓冷卻)→出罐依次運(yùn)行。加壓殺菌所需飽和蒸汽與蒸汽室相連呈丁字形(或稱U字管)，水柱管的水壓頭保持平衡，水柱的高度決定了飽和水蒸汽壓的大小。罐頭從升溫柱入口處進(jìn)去后，沿著升溫柱下降，并進(jìn)入蒸汽室。水柱頂部的溫度近似罐頭的初溫，水柱底部的溫度則近似于蒸汽室的溫度。因此，在進(jìn)入蒸汽室前有一個(gè)平穩(wěn)的溫度梯度。進(jìn)入殺菌室后，因蒸汽均勻地遍及蒸汽室，在這里可進(jìn)行恒溫殺菌。罐頭從殺菌室出來后向上升送，這時(shí)的溫度變化與升溫柱時(shí)恰好相反，罐頭所受的壓力從大變小，形成一個(gè)穩(wěn)定的從大到小的溫度和壓力的梯度，這種減壓冷卻過程是十分理想的（三）靜水壓連續(xù)殺菌的特點(diǎn)連續(xù)式高壓殺菌設(shè)備、水柱高度維持壓力保證殺菌溫度、壓力變化平緩、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、占地面積小、生產(chǎn)能力大、適應(yīng)性強(qiáng)。可節(jié)省用汽量70％以上，節(jié)約用水量80％以上；具有同等生產(chǎn)能力時(shí)設(shè)備占地面積為20米2，而間歇式的需648米2；每分鐘可達(dá)660罐，最高每分鐘可達(dá)1000罐；容罐量可達(dá)36000余罐，而間歇式殺菌鍋(雙網(wǎng)籃)僅有1700罐；對(duì)罐、瓶、塑料罐及軟罐頭等容器都可適用。

但高度達(dá)18米高、重量達(dá)65噸、裝罐機(jī)構(gòu)和載罐器操作不可靠、容易卡罐、檢修麻煩。六、水封式連續(xù)殺菌設(shè)備水封式的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)了一種叫鼓形閥(或叫水封閥)的裝置，它既可使罐頭不斷進(jìn)出殺菌室中，而又能保證殺菌室的密封，保持殺菌室內(nèi)的壓力與水位的穩(wěn)定。由于采用了鼓形閥，就不需要高塔，整個(gè)設(shè)備就比靜水壓殺菌設(shè)備小得多。水封式設(shè)備中的罐頭是滾動(dòng)的，因而熱效率較高，對(duì)同類產(chǎn)品在同樣殺菌溫度的條件下，其殺菌時(shí)間可更短些。（一）總體結(jié)構(gòu)（二）工作過程（一）總體結(jié)構(gòu)1、鼓形閥2、傳送器3、平板鏈（導(dǎo)軌）水封式殺菌裝置①-自動(dòng)供罐②-自動(dòng)排罐③-鼓形閥排罐④-鼓形閥進(jìn)罐⑤-殺菌室⑥-隔板⑦-加壓冷卻室⑧-常壓冷卻室鼓形閥1-輸送鏈2-傳送器3-密閉器4-外殼傳送器與平板鏈（導(dǎo)軌）在傳送器的下部設(shè)計(jì)了一條平板鏈(或?qū)к?