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食品工厂杀菌机械设备食品工厂机械与设备--第十二章杀菌机械与设备第一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二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本章小结思考题

自测题第二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二

食品杀菌方法分类热杀菌和冷杀菌包装和未包装食品杀菌物理法和化学法杀菌第三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二

包装和未包装食品的杀菌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。第四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二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(本章作简单介绍)。其它冷杀菌设备的应用尚存在较大的局限性(不作专门介绍)。第五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二

热杀菌和冷杀菌热杀菌是借助于热力作用将微生物杀死的杀菌方法;除了热杀菌以外所有杀菌方法都可以归类为冷杀菌。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。第六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一节 罐头食品杀菌机械设备罐头食品杀菌机械设备,通常是指用于密封罐头加热杀菌的机械设备。某些容器包装并密封的食品(例如,瓶装的饮料和啤酒等)虽然不称为罐头,也用此处介绍的某些设备杀菌。罐头食品杀菌机械设备,按操作方式可以分为间歇式和连续式两大类。按杀菌操作压力,又可以分为常压杀菌设备和高压杀菌设备。一、间歇式杀菌设备二、连续式杀菌设备

第七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一、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)回转杀菌机第八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(五)回转杀菌机回转式杀菌机主要用于改善某些罐头内部传热条件。目前使用最多的间歇式回转杀菌机有浸水式、淋水式和轨道式回转杀菌机。1.浸水式回转杀菌机2.淋水式回转杀菌机3.轨道式回转杀菌机第九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二3.轨道式回转杀菌机简介轨道式回转杀菌机主体装卸罐回转杀菌情形杀菌过程控制一些性能参数第十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二简介轨道式回转杀菌机是一种高温短时、摇动式、全自动罐头杀菌设备。这种设备专门为大罐型圆形金属罐头设计。最适宜用来对自然对流难以加热和冷却的食品(如糊状玉米、真空包装的整条玉米、茄汁鱼类、豆类、布丁、沙司和汤类食品等)进行杀菌。这种杀菌机以蒸汽为加热介质,可以施加反压。第十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二轨道式回转杀菌机主体主体如图12.20所示。由耐压的壳体和可以回转的内、外筒体构成。罐头不用杀菌篮装,而是夹于内外筒之间的圆环内。内筒的外壁上有条形板,进入杀菌锅的罐头处在条形板中间,外筒的内壁上有带动罐头回转、使其由入口端向口端前移的T形螺旋轨道。第十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二装卸罐轨道式杀菌机的两端各有一只大型气动闸阀,分别用于进罐和出罐。罐头装入(同时有罐头离开)杀菌机时,外筒与壳体锁定,内筒回转使罐头沿着壳体前进。进罐时,罐头轨道上的自动停罐装置将罐头送至进罐阀,罐头通过回转阀门进入杀菌机,并自动进入内筒壁的条形板中间。当内筒回转计数器和停罐计数器显示一定罐数时,停止进罐。进罐和出罐过程中有一个安全装置保证未经杀菌的(刚进入杀菌机的)罐头不会从出口端卸出。第十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二回转杀菌情形这种杀菌机虽然进出罐同时进行,但杀菌不是连续的。进出锅完毕后,要将(内筒体和带T形条钢螺旋的)两只筒体结合在一起将罐头固定,并密闭锅后,再进行杀菌。杀菌同时带动罐头一起回转。轨道回转杀菌机回转体的轴线与锅内所装罐头的轴线是平行的。回转一圈罐头顶隙气泡的运动情形如图12.21所示。第十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌过程控制整个杀菌过程由全自动数字程序控制器控制。对程序控制器预先设定了排气、升温、加压,杀菌和冷却工艺参数。所有的操作步骤由自动程序控制,并由控制器监测温度、压力和时间。轨道式杀菌机每批生产600罐,进罐速度45罐/min(也即每次装罐时间约为13min)。正常的工作压力为0.17MPa,最高工作压力为0.28MPa。第十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一些性能参数轨道式杀菌机每批生产600罐。进罐速度45罐/min(也即每次装罐时间约为13min)。正常的工作压力为0.17MPa。最高工作压力为0.28MPa。第十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二2.淋水式回转杀菌机结构特征贮水罐系统流程第十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二结构特征淋水式回转杀菌机是浸水式回转杀菌机的改进型,同样由两只上、下排列的卧式压力容器组成,上面一只用作贮水锅,下面一只用作杀菌锅。贮水锅内的水位是可以调节的。与浸水式回转杀菌机相比,贮水锅中的水量要少得多,因此只要预热很少量的水,这样大大节省了热能。第十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二贮水锅贮水锅中很少量的水可以预热到高于所需要的杀菌温度,如150℃。加热方式是用0.6~0.8MPa的蒸汽直接喷射加热以便缩短加热时间。杀菌时所需要的反压是由压缩空气产生的,因此许多对压力敏感的包装容器都可以用这种方法进行杀菌。第十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统流程淋水回转式杀菌系统流程如图12.19所示。杀菌开始时,预热水从贮水锅中流入下面的杀菌锅中。与浸水式相比,淋水式不需要排气,因为锅内的空气可以用于产生反压。这样可以节省因排气造成的热量损失。反压可以通过程序控制器在升温过程中逐步产生,也可以一开始就加到所要求的压力。如果在杀菌锅进水的时候就开始回转,更有利于温度的均匀分布。杀菌锅的进水时间一般仅为30s。第二十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第二十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二浸水式回转杀菌机特点优点:(1)可获得更为均匀分布的杀菌锅温度(2)缩短杀菌周期(3)产品质量好且稳定(4)节能(5)提高产品的成品率缺点:操作要求较高。杀菌锅内有回转体,因而减少了有效容积。热水循环可能使锅体结垢,因而用水必须处理,增加了处理水的装置的投资。第二十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(5)提高产品的成品率回转式杀菌设备杀菌锅中的压力系由贮水锅的压力来维持的。而贮水锅的压力由压力调节器随时加以控制和调整的,因而压力的变化很小。特别是在冷却过程中,可以根据不同杀菌对象采用不同时间的加压冷却方式,而在加压冷却过程中,压力是随时间有规律地递减的。这对袋装食品、大听罐头、螺旋盖玻璃罐、铝制罐及易开罐等的杀菌特别有利,可防止包装容器的变形、破损等事故发生。第二十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(4)节能过热水在不降温情况下回收并重复利用,大幅度减少了蒸汽消耗量,从而降低运行费用低。通过比较发现,对同样的罐头,回转式的杀菌时间为静置式的1/4。同时、由于回转式的热水可重复利用,因此,第二次杀菌开始,其热量主要消耗在补偿锅体对空气的对流和辐射损失及罐头的升温。因而反复使用的次数越多,两者消耗蒸汽量的差额就会越大,回转式节省蒸汽就越多,其优越性就更加明显。第二十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(3)产品质量好且稳定对于肉类罐头,其翻转可防止油脂和胶冻的析出;对于高黏度、半流体和热敏性食品,不会产生因罐壁处的局部过热而形成黏结现象。第二十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(2)缩短杀菌周期杀菌篮的翻转产生罐头的“摇动效应”,使传热效率得以提高,导致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。罐头的回转速度与杀菌时间的关系见图12.17,由图可见并非转速越高杀菌时间越短,速度过慢或过快均会导致杀菌时间延长。第二十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二摇动效应转速不同时罐头内容物的搅拌呈现出不同的状况(图12.18)。只有在适宜的转速下才会产生罐头的“摇动效应”。不同的产品有不同的适宜转速。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。第二十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第二十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(1)可获得更为均匀分布的杀菌锅温度由于杀菌篮回转具有搅拌作用,再加上热水由泵强制循环,锅内热水形成强烈的涡流,使锅内温度分布更加均匀,同时提高了罐外传热效率。不同搅拌与循环方式时锅内热水温度分布状况如图12.16所示。

第二十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二1.浸水式回转杀菌机结构特点杀菌篮内的罐头放置软包装袋容器的放置特点第三十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二软包装袋容器的放置

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。第三十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二结构特点浸水式回转杀菌机的整体结构与操作过程基本与静置浸水杀菌机的相同,只是增加了一套使杀菌篮在锅内绕轴旋转的装置。回转速度范围为5~36r/min,可根据产品的特点进行选择。第三十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二图12.15头顶头回转杀菌时罐头在杀菌篮中的固定方式这种回转式杀菌机中,罐头顶头竖放在杀菌篮中,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(耐热塑料板制成的)隔板,以便可以使水在杀菌篮内自由流动,有利于温度均匀分布。隔板应具有足够的开孔率,而且应考虑在隔板上放置罐头时罐底不会将孔封死。图12.15所示为罐头在长方形杀菌篮中的放置方式。杀菌篮内的罐头放置第三十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(四)浸水与淋水式杀菌机以水作传热介质的杀菌机可以分为浸水式杀菌机和淋水式杀菌机两类。1.静置浸水式杀菌机2.淋水式杀菌机第三十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(一)立式杀菌锅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。外形与结构安装管路连接温度控制第三十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第三十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二外形与结构外形与结构如图12.1所示。主体由圆柱筒形锅体和锅盖组成。锅盖铰接于锅体边缘,与锅盖相连的平衡锤起开锅省力作用。锅盖和锅体由蝶形螺栓或自锁嵌紧块密封。锅盖上有安全阀、放气阀、冷却水盘管及冷却水接管口(未画出)。锅体上有蒸汽进管、冷水排放管、温度计和压力表。杀菌篮的结构如图12.2所示。第三十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二

通常以半地下形式安装(图12.3)。杀菌篮进出锅通过电动葫芦操作实现。电动葫芦挂于杀菌锅上方的型钢轨道上,使电动葫芦沿型钢移动,就可以实现杀菌篮在平地上装卸。安装第三十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二管路连接

立式杀菌锅的管路连接如图12.4所示,需要提供给杀菌锅的工作流体有蒸汽、冷却水和压缩空气。第三十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二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温度控制系统图第四十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第四十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(二)无篮式杀菌锅是一种大型、不使用杀菌篮的立式杀菌锅。外形结构如图12.6所示。它高约2.4m,直径约为1.83m,容积是普通立式杀菌锅的4~5倍。这种杀菌锅的进罐口在顶部、出罐口在底部。安装操作过程两种卸罐方式特点第四十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二特点(1)节省劳动力5台无篮杀菌锅仅需一人操作,其产量相当于9人操作18台四篮式静止高压立式杀菌锅。(2)节省能源与普通立式杀菌锅相比,无篮式杀菌锅的蒸汽耗量要少得多,这是因为需要加热的锅体少(且没有杀菌篮耗热),也由于单位容积锅体的表面积小使得热辐射损失少,另外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。第四十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二两种卸罐方式第一种方法是将缓冲水道的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,水道底的输送带再将罐头送入冷却水道,将罐头冷却到所需的温度。第二种方法用于较大罐型,需要有真空系统配合,并且要缓冲水道的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。第四十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二操作过程锅内预装一定温度缓冲水,通过输送带将罐头从锅上方投入锅内(罐头在锅内随机排列),同时打开溢流管口使水溢出。当杀菌锅装满时,关闭输送带上的闸阀,通过液压关闭进料口盖,同时关闭溢流阀。从锅顶分配管通入蒸汽,使用蒸汽压力作用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。第四十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二安装

杀菌锅通常安装在冷却水槽上方,以便使进入冷却阶段的罐头直接排入下方的冷却水进一步冷却。通常将几只锅一起安装在冷却水槽上,槽底有输送罐头的输送带。这样可使杀菌锅以半连续方式进行杀菌(图12.7)。第四十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(三)卧式杀菌锅目前仍然是我国罐头行业主要杀菌设备。容量一般比立式的大。一般不适用于常压杀菌,多用于高压杀菌。杀菌锅外形图结构与接管杀菌小车安装第四十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二安装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。第四十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二结构与接管如图12.9所示。主体为锅体与(铰接于的锅体口的)锅门构成的平卧钢筒形耐压容器。锅体内的底部有两根平行轨道,供盛装罐头的杀菌车进出。多孔蒸汽管长管装在锅下方平行轨道中间(低于轨道);多孔冷却水长管安装在锅的上方。锅体的上方还开有压缩空气管口、排气管口、安全阀、温度计、压力表以及温度传感器接口等。第四十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二1.静置浸水式杀菌机浸水式杀菌机有静置浸水式和(后面将要介绍的)回转浸水式两种。静置浸水式杀菌机外形(图12.11)主体是上下两只卧式高压容器,安装在上方的是预热水贮罐,安装在下方的为杀菌锅。贮水罐和杀菌锅之间有管道连接(图12.12),并安装了控制阀门。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。浸水式杀菌机的优点第五十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二浸水式杀菌机的优点

罐头在杀菌和冷却的开始阶段所受的热冲击较小,故较适宜于玻璃瓶罐和软罐头的杀菌;节能。浸水式杀菌机在杀菌结束后,热水可以回收为下一次杀菌使用;杀菌锅内的热水可通过机械方法搅拌而使锅内温度均匀一致;可通过杀菌锅结构上的变化或改变水的流向以实现杀菌过程的特殊要求。第五十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二2.淋水式杀菌机淋水式杀菌机是法国巴里坎公司在20世纪80年代开发的杀菌设备。适用性淋水式杀菌机主要由卧式锅体、热交换器、循环水泵,管路和各种阀门,以及自动控制系统构成。工作原理侧向水平喷淋调压与温控特点第五十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二淋水式杀菌机的特点由于采用高速喷淋对产品进行加热、杀菌和冷却,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。采用同一间壁式换热器,循环水温度无突变,消除了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。第五十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二调压和调温控制该机的调压和调温控制是完全独立的,其中调压控制为向锅内注入或排出压缩空气。淋水式杀菌锅的温度、压力和时间由程序控制器控制,操作过程完全自动化。程序控制采用微处理器,便于根据产品要求进行调节,并易与计算机连接,实现中央集中控制。第五十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二侧向水平喷淋为缩短热水流程,有些采用侧喷方式使罐头受热更为均匀,尤其适用于袋装食品的杀菌(图12.14)。第五十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二工作原理如图12.13所示。整个杀菌过程中,利用贮存在杀菌锅底部的少量(可容纳4辆杀菌车的杀菌锅存水量约400L)热水作为杀菌传热用水,通过大流量热水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。水循环与换热第五十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二水循环与换热加热、杀菌、冷却过程中所使用的循环水均为同一水体,热交换器也为同一个,只是热交换器另一侧的介质在变化。在加热与杀菌过程中,循环水由热交换器的蒸汽加热,从而提供罐头升温维持恒温所需的热量,在冷却工序中,循环水被冷却水降温。第五十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二淋水式杀菌机的适用性可用于果蔬类、肉类、鱼类、方便食品等的高温杀菌。其包装容器可以是马口铁罐、铝罐、玻璃罐和蒸煮袋等形式。第五十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第五十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第六十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌小车如图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。第六十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第六十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第六十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第六十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二二、连续式杀菌设备概述(一)常压连续杀菌机(二)高压连续杀菌机第六十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二概述连续式杀菌设备是内部具有连续运送罐头装置的杀菌设备,并有相应的连续进出罐机构装置。一般这种杀菌设备分成几个区段,连续通过这些区段的罐头食品依次受到预热、杀菌和冷却等工序处理。连续式杀菌机的生产能力大,一般直接配置于连续包装机之后,产品包装、封口后直接送入杀菌机进行杀菌。各种类型和包装形式的罐头食品只要达到足够大的生产规模,均可以考虑采用适当的连续杀菌设备进行杀菌。连续式杀菌设备可以分为常压式和加压式两大类,分别用于酸性和低酸性食品的杀菌。第六十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(二) 高压连续杀菌机

高压连续杀菌机是用于100℃以上(相应的压力高于大气压力)条件下连续杀菌的设备,因此,为了使杀菌设备在高压状态下连续对罐头产品进行杀菌,需要有专门的进出罐机构装置,因而加压连续杀菌机的结构比常压连续杀菌机要复杂得多。常见的高压连续杀菌设备有回转式、静水压式和水封式三种。1.回转式高压连续杀菌机2.静水压连续杀菌机3.水封式连续杀菌机第六十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二3.水封式连续杀菌机设备结构罐头回转原理工作原理第六十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二设备结构如图12.32所示。主要由高压杀菌-冷却罐、常压冷却槽、输送链、水封阀及进出罐机构等组成。高压杀菌-冷却罐由中间隔板分为上下两室,上室为蒸汽杀菌室,下室为高压水冷却室。带有罐头传送器的输送链,穿过上下两室构成循环链。室外冷却水槽的输送链也带有传送器。第六十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二工作原理从自动供罐装置进入输送链的罐头,经过鼓形阀(结构如图12.33所示,由于其浸没在水中,因此又称为水封阀)进入杀菌室,在此,在输送链传送器带动下,折返数次进行杀菌后,穿过隔板进入加压冷却室。加压冷却后的罐头再次从鼓形阀排出,进入常压冷却水槽。罐头在这里仍然保持自身的滚转,以达到快速冷却的目的。当冷却至中心温度40℃左右时,罐头从自动排罐装置排出。从而完成整个杀菌冷却的过程。第七十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二罐头回转原理在传送器的下部设计了一条平板链(或导轨),罐头就搁在其上,平板链运动方向与传送器相反,由于传送器与平板链之间的相对运动,产生摩擦力使罐头回转,回转的速度因产品不同而不同,一般为10~30r/min。若不需回转时,则可去掉传送器下面的导轨,或使平板链运动方向与传送器一致并保持相同线速即可。通过改变罐头的回转速度可调节罐头的传热速率。根据这个原理,在调换品种时,杀菌时间可以不变,而改变罐头回转数即可。第七十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(一) 常压连续杀菌机

常压连续杀菌机的杀菌温度不超100℃,不需严格密封机构,设备结构简单。按运载链的层数可分为单层式和多层式;按加热和冷却的方式分为浸水式和淋水式。1.单层常压连续杀菌机2.多层常压连续杀菌机第七十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二1.单层常压连续杀菌机多为淋水式。设备外形结构杀菌过程玻璃瓶罐的加热冷却设备特点第七十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二设备特点优点:结构简单,性能可靠、生产能力大,并且通常可以根据工艺要求进行调节。适合于内容物流动性良好的瓶装产品的常压杀菌。缺点:占地面积较大,有的设备长达27cm,甚至更长。第七十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二玻璃瓶罐的加热冷却对于玻璃瓶装产品,为了避免热应力集中造成瓶子破损,加热段和冷却段要分成多个区段,以使得加热时最大温差不超过20~50℃,冷却最大温差不超过20℃。采用热水加热时一般包括预热段1、预热段2

、加热段、预冷段、冷却段、最终冷却段等多个工作段。第七十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌过程物料由入口处的拨罐器拨到输送链带上,输送链带动罐头经过隧道时被热水(蒸汽)喷射的水(或蒸汽)加热杀菌,然后被水喷头喷出的冷水冷却后送出。在整个过程中,产品与输送链处于相对静止状态而同步移动。第七十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二整体结构整体为隧道结构,一条运载产品的输送链带穿过隧道,输送带的两端有进出罐的外围输送带相联。第七十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二2.多层常压连续杀菌机一般为浸水式杀菌机。一般结构三层常压连续杀菌机特点第七十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二多层常压杀菌机特点具有生产率高、自动进出罐、温度自动控制等功能。由于传热效果好,能节省能源、缩短杀菌时间,提高产品内在质量;占地面积小,有利于生产车间设备的布置;罐头在杀菌过程自下而上逐层爬升,在转向处的托板间隙可根据罐径进行调节,使运行平稳,不会产生卡堵现象;各层杀菌和冷却槽的液位,可根据罐径进行调节,防止产生浮罐现象;配置有温度超限报警和浮罐报警装置。第七十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二三层常压连续杀菌机槽体与输送带结构如图12.23所示。三只水槽分三层水平安装在杀菌机机架上。第一层(底层)为加热杀菌段,第二层具有加热和冷却双重功能,可根据罐藏内容物的杀菌工艺要求进行选择,第三层为冷却段。冷却水由进水管进入各层槽体。在槽体侧面的溢流口,安装有液面调节板,用以在槽体内保持一定的液位高度,防止液位过高引起浮罐。第八十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一般结构这种机器的运载装置为刮板输送链,罐头产品平卧放置于输送链上,移动过程中可相对于输送链进行有限的滚动。整体为多层结构,层数一般为3

~5层。可根据生产量杀菌时间要求及车间面积、工艺布置的需要进行选择。每一层设一水槽,用于装温度不同的热水或冷却水。因层间转移的需要,两端设置有转向结构。第八十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二1.回转式高压连续杀菌机一般构成典型杀菌机锅内结构进罐阀与转罐阀杀菌锅体及组合特点第八十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一般构成回转式连续杀菌机一般由2~3个(作杀菌锅和冷却锅用的)卧式压力锅、进罐阀、出罐阀、转罐阀、驱动装置及自动控制系统等构成。第八十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌锅体及组合多数杀菌锅体直径为147cm,长度为3.35~11.28m。实际长度由杀菌时间、生产速度和罐型大小决定。锅体组合可有多种组合排列方式。典型的二锅体和三锅体排列如图12.25所示。第八十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统由两个杀菌锅和1个冷却锅构成第八十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二不论是杀菌锅还是冷却锅,均有使罐头按一定速度从锅体的一端移动到另一端的机构设计。圆筒形的锅体内壁上固定有由T形钢卷成的螺旋槽。转鼓上有条形档板。转鼓的转动和锅体内壁螺旋槽的引导使得罐头可从锅体的一端运动到另一端(参见图12.20)。这与间歇式轨道回转杀菌机的进出罐的情形类似。但不同的是连续式杀菌机的T形钢螺旋一直固定在锅体壁。锅内结构第八十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第八十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二进罐阀与转罐阀回转进罐阀是特殊设计的,可以防止蒸汽泄漏(图12.26)。罐头从一只杀菌锅转移到另一只杀菌锅(或冷却锅),也需要借助于特殊的转罐装置—转罐阀(图12.27)。第八十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二罐头的转动如图12.28所示,罐头沿锅体轴向移动过程中,其运动状态包括:在杀菌锅顶部,因落在旋转架内而不与锅体内壁接触,罐头仅随旋转架一起公转;在锅侧处,罐头除随回转架公转外,做少量自转(滑动短距离);在锅底处,因罐头与锅体内壁有一定的接触压力,可使其做自由滚动,从而在此区域既有公转,又有自转。罐头的自转及公转运动引起的内容物搅动效应显著提高了传热效率。第八十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二特点优点:可在高温(127~138℃)和回转状态下连续进行杀菌和冷却操作,杀菌时间短,食品品质的均一性好,且蒸汽消耗少。缺点:设备庞大、结构复杂、初期投资费用大、维护保养困难、罐型适用范围小、通用性差,同时罐头的滚动易造成罐头封口线处镀锡层的磨损而引起生锈,影响外观质量。另外,这种设备只适合于大中型罐头食品厂大批量生产之用。第九十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二2.静水压连续杀菌机设备构成流程输送链速控制杀菌时间进出罐机构提升区段升温水柱蒸汽(杀菌)室卸罐水柱水循环系统特点第九十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二升温水柱升温水柱在杀菌设备内部,是输送链进入蒸汽室前必须通过的一段水柱。在这段水柱中,罐头自上而下得到加热。升温水柱中的水温单独控制,自上而下温度逐渐升高,变化范围一般为16~102℃。第九十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二蒸汽(杀菌)室蒸汽室(杀菌室)内与杀菌温度(如121℃,或低于这个值的温度)对应的饱和蒸汽空间高度由其下面的水平面高度与升温水柱(或降温水柱)的水平高度之差决定。因此,可通过对这两个水面液位的控制来控制杀菌室的温度。输送链条的运行回路在蒸汽室内的停留时间也由这两个水平液位控制。第九十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二提升区段提升区段是容器输送链从进罐处上升到升温水柱入口的一段。在此区段内,容器暴露在空气中,没有得到加热。第九十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二设备构成静水压杀菌机是通过水柱压力维持蒸汽室压力的一种立式连续高压杀菌机。主要由进出罐装置、静水压升温柱、杀菌室、降温水柱和冷却系统等构成。第九十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二流程如图12.29所示。由输送带送来的封口的罐头,在进入杀菌机前,头尾衔接,排成一列,由推进器按一定数量自行送至用输送链牵引的载罐器。然后,顺序通过升温柱、杀菌柱(蒸汽室)、降温柱,和冷却段,最后由卸罐装置卸出。杀菌后的成品罐头到达卸罐处时,载运器自动张开释放罐头,由输送带送往仓库。第九十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二进出罐机构进、出罐端在杀菌机的同一侧,出罐位于进罐的下方(图12.30)。第九十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二卸罐水柱与进罐水柱液位相同,对蒸汽杀菌室内的蒸汽压力(这两个水柱的水位相同)起平衡作用。卸罐水柱的水温也是单独控制的,控制从水柱的底部喷入的蒸汽可获得所要求的温度。事实上,在操作过程中,热罐头和输送链条会向水柱中的水不断放热,因此只需要用很少量的蒸汽就能维持卸罐水柱的温度。卸罐水柱第九十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二输送链速控制杀菌时间杀菌时间可通过控制输送链速度进行调节。输送装置可设置成多条独立运行的输送链(输送链的根数有1根、2根和3根三种形式),分别挂接不同罐型的载罐器,使得可在同一杀菌温度环境中分别处理不同规格及杀菌时间的产品,大幅度提高了设备的通用性和灵活性。第九十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二水循环系统为了回收这部分热量以节省能量,许多静水压杀菌机都装备了横向循环系统(图12.31)。这个循环系统用泵将热水从卸罐水柱的底部抽出送入进罐水柱的底部,用第二只泵将进罐水柱中温度最低的顶部的水送入卸罐水柱的顶部。这种系统可以使水柱中的水温保持稳定。如果罐头在杀菌之后需要立即冷却,则可将卸罐水柱底部的水抽出通过热交换器冷却后再回送到卸罐水柱顶部。这样的系统不存在水柱之间横向循环。第一百页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二特点优点:节能节水,与一般杀菌锅比,可节省蒸汽量50%以上,冷却水70%以上。占地面积小,约为同等处理能力间歇式杀菌机的1/30。生产能力大。自动化程度高,通用性好,适用于各种材质和大小的包装容器,如马口铁罐、玻璃瓶和软包装袋。无压力、温度突变,避免罐变形,产品质量好。缺点:设备高度庞大,高达18m。设备及安装费用大。检修维护困难。第一百零一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二整体为隧道结构,一条运载产品的输送链带穿过隧道,输送带的两端有进出罐的外围输送带相联。第一百零二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二图12.23三层常压连续杀菌机的槽体与输送带结构示意图第一百零三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二图12.28回转式连续杀菌

装置内罐头的转动第一百零四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第二节 液体食品物料无菌处理系统食品物料无菌处理系统是为无菌包装系统提供无菌液料的系统。目前,食品物料无菌处理系统都是热杀菌系统。由于多数无菌包装产品为液体,并且是在杀菌后包装的,因此可以选用高效热交换器对食品进行连续杀菌处理。一、无菌系统的基本构成二、蒸汽直接加热式无菌处理系统三、间接加热式无菌处理系统

第一百零五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一、无菌系统的基本构成无菌处理系统的基本构成有输送泵、加热器、保持管、背压阀、冷却器、贮罐、管路管件及控制系统等构成。另外,对于如乳品等物料,根据工艺要求,还可在系统中串接均质机等设备。(一)输送泵(二)加热器(三)保持管与背压阀(四)冷却器第一百零六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(一)输送泵系统输送泵通常包括:进料泵,增压泵和无菌泵。进料泵一般为离心泵,它用于将物料送入预热段。增压泵用于保证将物料加热到所需的温度。无菌泵用于将无菌产品通过无菌管路送往包装机。第一百零七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(二)加热器加热器可以分为预热用加热器和杀菌段加热器(或在同一加热器,通过管路组合分为预热段和杀菌段)。根据需要,加热器的加热介质可以用蒸汽和过热水,或者是需要冷却的高温料液(可以节能)。根据杀菌段加热介质对产品物料的加热方式,有直接加热式和间接加热式两大类。UHT系统也因此常分为直接加热式UHT和间接加热式UHT两类。蒸汽直接加热式使蒸汽直接与料液混合,因此在将料液温度提高的同时,也将蒸汽冷凝水分带入了物料。因此,直接式UHT所用加热蒸汽有较高的卫生要求,另外,因加热带入的蒸汽水分也须在后面流程中通过适当方式除去。第一百零八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(三)保持管与背压阀保持管用于使加热到杀菌温度的物料保持必要的时间。保持管的长度及物料在管内的流动速度决定了物料在管内的滞留时间。背压阀设在保温管末端,它使被处理物料在增压泵与保温管之间保持与杀菌温度对应所需的压力。第一百零九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(四)冷却器用于将热处理保温后的物料冷却到一定温度。冷却器的形式也与加热器有关。如是间接式加热,则冷却器就用一般的间接热交换器进行。如是直接式系统,则常采用膨胀罐(闪蒸罐),使过热状态的物料中的部分水分在此自蒸发,物料的温度也迅速降低。闪蒸罐还可起部分除去料液中(多由挥发性成分构成的)异味的作用。第一百一十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二二、蒸汽直接加热式无菌处理系统(一)喷射式系统(二)蒸汽注入式系统第一百一十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(一)喷射式系统系统构成系统预杀菌杀菌流程产品水分的控制第一百一十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百一十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌流程产品由输送泵输送,先经过第一预热器和第二预热器,使产品预热到80℃。然后由增压泵进行加压,经流量气动阀送至直接蒸汽喷射杀菌器。在该处,产品受到压力为1MPa的蒸汽直接喷射入,其温度瞬时升温至150℃。此温下的产品在保持管中停留2~4s后,进入膨胀罐中进行闪蒸冷却,使产品温度急剧冷却到77℃左右。膨胀罐底部收集到的产品保持一定的液位,然后用无菌泵送至无菌均质机。经均质的无菌产品在冷却器中进一步冷却后送往无菌灌装机或进入无菌贮罐。第一百一十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二产品水分的控制

为了保持产品的含水量不变,喷射入产品中的蒸汽量必须在闪蒸冷却时全部排净,这可以通过调节器控制喷射前产品的温度t1和闪蒸后产品的温度t2

的差值来实现。第一百一十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二膨胀罐在膨胀罐内,相当于喷入产品的蒸汽冷凝水分量的水成为蒸汽从膨胀罐排出,同时带走产品中可能存在的一些异味。膨胀罐产生的蒸汽被喷射冷凝器冷凝。真空泵使膨胀罐始终保持一定的真空度。部分从膨胀罐排出的热蒸汽可引入管式热交换的第一预热器中用来预热冷的产品。第一百一十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统预杀菌生产前,整个装置需用喷射蒸汽加热到136℃的循环热水杀菌30min,然后用无菌冷水降温。整个系统始终保持无菌水循环直至进料产品开始杀菌。第一百一十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二(二)蒸汽注入式系统这种系统采用蒸汽直接注入式热交换器进行杀菌。APV系统正常操作前,先对利用过热水在系统中循环30min系统进行预杀菌并随后进行冷却。杀菌操作流程第一百一十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统对物料的杀菌过程供应桶中的待杀菌物料由离心泵送至板式换热器进行初步预热,然后在可调速的回转式定量泵的作用下,经过板式预热器再次升温后进入注入式直接加热器,在那里与蒸汽直接接触瞬间被加热到杀菌温度,接着由第二个调速回转式定量泵抽出(直接加热器中的液位自动控制在一定高度)送入保持管,流动2~4s后(此即保持时间)经过背压阀进入无菌闪蒸室,进行自蒸发同时温度下降。第一百一十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统对物料的杀菌过程闪蒸室中产生的二次蒸汽由一组管式冷凝器冷凝除去,而产品由无菌离心泵送至无菌均质机(根据需要选用),再送至管式热交换器进一步冷却,冷却好的无菌产品最后送至灌装工序。第一百二十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统对物料的杀菌过程为节省能量,从第一个管式换热器中出来的已经升温的冷却水作为加热介质给板式换热器用,并在两者之间循环使用。在管式热交换器后面有一转向阀控制无菌产品的流向,若物料杀菌合格则将其转至无菌包装机,若杀菌不足则被自动转向并经换热器冷却后送回物料供应桶再重新进行杀菌。为保证产品的水分含量,在闪蒸室内的蒸发量为自动控制。第一百二十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百二十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二三、间接加热式无菌处理系统间接加热式UHT系统与直接加热式UHT系统在结构上的最大区别在于,它不与加热介质接触,因此,不需有除去水分的闪蒸罐(或称膨胀罐)和真空冷凝系统,对加热介质的洁净程度也较直接式的要求低些。另外还可以采用过热水作为杀菌加热器的加热介质。可采用板式、管式和刮板式换热器。APV板式系统

系统预杀菌杀菌流程第一百二十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二系统预杀菌在牛乳进入系统之前,需对系统进行预杀菌。系统的预杀菌是用加压水进行的,在整个系统充满水之后,蒸汽进入主加热器将循环水迅速加热到136℃或更高的温度,在此温度下热水循环30min对系统进行充分杀菌。然后,冷却水进入冷却器使系统冷却到70℃左右。保持水不断循环直至产品准备就绪,送入产品,开始杀菌。第一百二十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二杀菌流程进料罐内的牛乳用泵送入第一组板式热交换器的预热段加热到85℃。然后进入平衡容器并保持数分钟以稳定乳蛋白,这可以防止牛乳在第二组板式热交换器的高温加热区段内产生过多的沉淀物。“稳定牛乳”用泵送入均质机,经均质作用后进入第二组板式热交换器的主要加热区段加热到138-150℃后,进入保持管视需要保持2-4s。然后到达转向阀。如果牛乳温度等于或高于杀菌温度,无菌乳继续向前流动进入快速板式冷却器用冰水冷却至100℃左右。然后进入第一组板式热交换器的预热段进行热量回收,再经最终冷却段进一步冷却到灌装温度,最后送至无菌灌装机。如果由于某种原因,转向阀处的温度下降到预定的杀菌温度以下,牛乳将经过冷却器返回到进料罐。整个系统由控制柜控制。第一百二十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百二十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第三节 电离辐射杀菌装置什么是电离辐射杀菌?辐射装置一、γ射线辐照装置二、电子束辐照装置三、X射线辐照装置第一百二十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二什么是电离辐射杀菌?电离辐射杀菌是指利用γ射线或高能电子束(阴极射线)进行杀菌,是一种适用于热敏性物品的常温杀菌方法,属于“冷杀菌”。第一百二十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二辐射装置食品电离辐射杀菌设备系统通常称为辐照装置、辐射装置和照射装置等,主要由以下几部分组成:辐射源、产品传输系统、安全系统(包括联锁装置、屏蔽等)、控制系统、辐照室及其它相关的辅助设施(如菌检实验室、剂量实验室、安全防护实验室、产品性能测试实验室,以及通风、水处理系统、仓库等)。辐照装置的核心是处于辐照室内的辐射源及产品传输系统。目前用于食品电离辐射处理的辐射源有产生γ射线的人工放射性同位素源和产生电子束或X射线的电子加速器两种。辐射装置可以根据辐射源的类型(放射性同位素、加速器)和传输系统(静止、间歇,单道连续、多道连续)等进行分类。以下按辐射源类型分别对γ射线辐照装置和电子加速器辐照装置进行介绍。第一百二十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二一、γ射线辐照装置典型γ辐射装置放射源产品传输系统特点第一百三十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二γ射线辐照装置的特点优点:γ射线的穿透能力较强,可以采用大包装形式对物料进行照射。缺点:γ射线源活度会以对数规律衰减。例如60Co源活度的半衰期为5.27年。也就是说,每隔5.27年,其放射性活度将减少一半。第一百三十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二典型γ辐射装置如图12.37所示。其主体是带有很厚水泥墙的辐照室,它主要由辐射源升降系统和产品传输系统组成,按工艺规范进行产品辐照。通过迷道把辐照室和产品装卸大厅相沟通。辐照室中间有一个深水井,安装了可升降的辐射源架,在停止辐照时,辐射源降至安全的贮源位置。辐照时装载产品的辐照箱围绕源架移动,得到均匀的辐照。辐照室水泥屏蔽墙的厚度取决于放射性核素类型、设计预定的最大活度和屏蔽材料的密度。第一百三十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百三十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二放射源目前主要使用的γ射线同位素放射源主要是60Co,通常做成用双层不锈钢壳密封的棒状(称为钴棒)。单根钴棒称为线源,放射强度有限。实际应用的辐射源通常由众多根钴棒平行排列成板状源,一般的板状钴源强度可在数十至上百万居里之间。第一百三十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二产品传输系统

大型辐射装置,受辐射的产品一般采用机械方式传输,传输系统包括:过源机械系统:产品辐照箱在辐照室内围绕源运行的传输机械设备。通常采用有气缸推动转运箱的辊道输送系统,单轨悬挂输送系统及积放式悬挂输送系统;迷道输送系统:将产品辐照箱从操作间(装卸料间)向辐照室转运时通过迷道的输送机械;装卸料操作机械:在操作间将需要辐照的产品装至辐照箱上,并将已辐照过的产品从迷道输送机送出的辐照箱上卸下的机械设备。第一百三十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二二、电子束辐照装置电子束辐照装置及构成典型电子速辐照装置电子加速器电子束扫描装置特点单面照射与双面照射γ射线与电子射线穿透深度第一百三十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二电子束辐照装置特点优点:辐射功率大、剂量率高以及装置(电能)能源利用可控制等。缺点:与γ射线相比,电子射线的穿透力较低,此外装置系统复杂。第一百三十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二电子加速器电子加速器是利用电磁场使电子获得加速,提高能量,将电能转变为辐射能的装置。电子加速器系统包括辐射源、电子束扫描装置和有关设备(如真空系统、绝缘气体系统、电源等)。电子加速器有多种类型,目前加工用电子加速器主要有直流高压型和脉冲调制型加速器。它们都能产生能量高于150keV的电子束。第一百三十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二电子束辐照装置及构成电子束辐照装置是指用电子加速器产生的电子束进行辐照,加工产品的装置。电子束辐照装置包括电子加速器,产品传输系统,辐射安全系统;产品装卸和贮存区域;供电、冷却、通风等辅助设备;控制室,剂量测量和产品质量检验实验室等。第一百三十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二三、X射线辐照装置对X射线辐照装置的理论和实验研究已有多年的历史,过去由于电子加速器成本较高以及X射线能量转换效率偏低,实用化应用不多,但近年来随着加速器和靶工艺学的进展,以及60Co价格的上升,对X射线辐照装置的开发利用又引起了人们的重视。X射线辐照装置既可以采用可使产品翻身的带式双通道传输送系统(图12.41),也可可以采用悬挂式产品传输系统。由于X射线是利用加速器产生的,因此,可以实现电子束射和X射线两用辐射照装置。第一百四十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百四十一页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二电子束扫

描装置电子加速器最初获得的高能电子束为点状。采用扫描技术可使点状电子束均匀分散成“线状”作用于与射线方向相垂直的输送带上的物料(图12.39)。第一百四十二页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二单面照射与双面照射为了提高电子射线的穿透力,可提高电子束的能量水平和采用双面辐射。但需要注意,电子束能量不能超过10MeV,以免被照射食品受到放射性污染(导至食品自身产生放射物质)。图12.40所示为电子加速器辐照装置的单面与双面辐射的结构示意。双面辐射时,在扫描器下设两条输送方向相反的输送带。物料在一条输送带上经过照射后,经过翻转器翻转,并被置于另一条逆向平行运行的输送带上进行第二次照射,如此得到两面照射。与单面辐射相比,双面辐射可以最大限度地利用能量,而且辐射强度均匀。第一百四十三页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百四十四页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二第一百四十五页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二本章小结热杀菌机械设备仍然是食品行业使用最普遍的杀菌设备。用于罐头杀菌的设备可以分为间歇式和连续式两大类,按操作压力可分为常压杀菌设备和高压杀菌设备。普通立式杀菌锅是间歇式杀菌设备,既可用于常压也可用于高压杀菌。无篮立式杀菌锅是一种不使用杀菌篮、自动化程度较高的间歇式杀菌设备,与冷却水槽结合,罐头装锅和卸锅可以自动进行。第一百四十六页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二本章小结普通卧式杀菌锅是一种常用的使用蒸汽作加热介质的间歇式高压杀菌设备。其它形式的间歇卧式杀菌设备包括浸水式、淋水式、回转式杀菌机。其中回转式杀菌有两种形式。轨道回转式、静水压式和水封式是三种常见的高压连续杀菌设备。第一百四十七页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二本章小结无菌包装食品的热处理设备可以分为直接式和间接式两大类。间接杀菌设备所用的热交换器主要有管式、板式和刮板式三种。常压连续杀菌设备可以分为单层式和多层式。电离辐射杀菌装置是应用最为成熟的物理冷杀菌装置。第一百四十八页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二思考题1.比较普通立式杀菌锅与卧式杀菌锅结构。2.简述无篮式杀菌系统的特点。3.间歇式杀菌锅通常有哪些外围辅助设备与接管,作用是什么?4.常见的双锅体杀菌机(喷淋式,浸水式)是否必须将两锅体上下安排?为什么?5.试比较浸水式杀菌机与淋水式杀菌机的结构?6.比较分析本章所介绍的几种罐头高压连续杀菌设备。7.流体食品无菌处理系统如何保证所需的杀菌值。8.分析讨论两种换热类型(直接式与间接式)无菌处理系统流程构成的异同点。第一百四十九页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二自测题一、判断题二、填充题三、选择题四、对应题第一百五十页,共一百五十七页,编辑于2023年,星期二四、对应题1.找出以下有关杀菌装置与其特殊机构对应关系,并将第二列的字母填入第一列对应的括号中。()1.静水压连续杀菌机 A.水柱()2.卧式杀菌锅 B.小轮杀菌车(

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