《食品热力杀菌设备热分布测试规程》国家标准编制说明1122Word格式文档下载.docx
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1、中国相关标准
标准编号
标准名称
GB8950-2016
食品安全国家标准罐头食品卫生规范
GB/T20938-2007
罐头食品企业良好操作规范
QB/T×
×
-2016
罐藏食品工业术语
2、国外相关技术资料
序号
资料名称
1
美国食品加工业协会（NFPA）的第13版26-L公报（ThermalProcessesforLow-AcidFoodsinMetalContainers,Bulletin26-L13thEdition1996）和30-L公报
2
美国热力杀菌专家委员会关于静止式杀菌锅（不包括无篮杀菌机）热分布的协议
（InstituteforThermalProcessingSpecialists-TemperatureDistributionProtocolforProcessinginSteamRetorts,excludingCratelessRetorts）
3
罐藏食品加工业实验室手册（LaboratoryManualforFoodCannersandProcessors）
4
制罐教程大全（ACompleteCourseInCanning）
（二）标准的制修订与起草原则
本标准的制定基于我国食品行业发展现状，综合梳理我国食品热力杀菌设备发展水平，在综合对比分析我国相关标准基础上，遵循“先进性、适用性、有效性”的原则，制定该标准。
（三）主要技术内容说明
1、引言
杀菌设备内热分布影响着食品的品质和食品安全。
杀菌设备内热分布不均匀，就会使被杀菌的食品有些杀菌过度，有些杀菌不完全，造成食品品质不佳，甚至引发杀菌不完全的安全事故。
食品热力杀菌设备热分布对于食品工业有着重要的意义：
（1）验证热力杀菌设备在杀菌恒温过程中各部位温度均匀一致的程度，以验证杀菌设备能满足食品杀菌工艺规程规定的杀菌温度的能力，确保食品安全。
（2）比较在杀菌过程中杀菌设备内不同位置同一时间的温度均匀程度以及温度变化情况，为设备维修、完善和改进操作水平提供技术依据。
（3）比较杀菌设备内传热速度最慢点的温度（俗称冷点）与参照温度计（水银温度计）温度差异，为改进杀菌设备装置提供依据。
（4）高压蒸汽杀菌时，根据热分布测试数据和曲线验证排气工艺规程的科学性，也为建立或修订新的排气规程提供技术依据。
（5）为建立以热水为传热介质的杀菌方式（简称水杀菌）制订最少升温时间提供技术依据。
本规范的发布，使国内食品工业有了一个统一的，规范性的杀菌设备热分布的测试的规程。
对保障食品良好品质，确保食品安全具有重要的意义。
2、范围
本规程规定了食品热力杀菌设备热分布检测程序及操作技术要求。
本规程适用于以蒸汽、水、汽/气混合体、汽/气/水混合体为传热介质的高压静止式（立式/卧式，含喷淋式/全水式）、回转式、高压无篮式、高塔水静压式、常压水浴连续式、常压隧道连续式、常压蒸箱、水浴杀菌槽（池）等热力杀菌设备之热分布测试。
本规程不适用于微波加热式、火焰加热式杀菌设备的热分布测试。
3、术语和定义
本标准主要给出了热力杀菌设备热分布、静止杀菌、动态杀菌等术语和定义。
-2016《罐藏食品工业术语》的相关术语和定义适用于本标准。
4、测试仪器
（1）测试仪器类型
热分布测试仪器主要以温度数据采集仪和数据处理器组成，将预置在杀菌锅內不同部位的温度和对应的时间记录下来。
——有线型：
分为热电偶型或热电阻型。
优点是可以实时获取温度数据，主要用于静止式杀菌设备的热分布测试。
——无线型：
大部分是采用铂电阻的温度数据采集仪。
既适用于静止式杀菌，也适用于动态杀菌，但温度数据要等杀菌结束后才能获取。
——无线电波发射型：
综合兼具有线及无线型的功能，近年来它正被逐渐应用到热分布测试中。
——其他类，如红外测温、光纤测温等合适的类型。
（2）测试仪器基本要求
a、温度数据采集仪精度
无论何种型式的温度数据采集仪，只要它的测量精度合适、耐温性和稳定性好，均可用于热分布测试。
但对温度采集仪的基本要求就是测温的准确性，对于热分布测试要求其温度测量误差≤0.2℃，并有良好的重复性。
另外对采集温度数据间隔时间应可自定义设定。
b、温度数据采集仪校准
热分布测试前须对温度采集仪应在恒温油浴槽内用标准水银温度计或标准铂电阻温度计对其温度示值予以校准（校准方法可参阅我国计量技术规范JJF1366-2012），并需将校准的数据记录在案。
c、水银温度计
应符合GB8950的要求。
其测得的温度读数（籍人为目视读数及记录）可用来与温度数据记录器测得的数据比对。
（3）杀菌设备的自动温度记录仪
它是作为杀菌过程自动温度数据记录器，其测量温度不作为热分布测试依据，但它的温度数值可用来与感温头测温数据比对。
（4）杀菌设备的压力表
杀菌设备上安装的压力表可显示杀菌过程中的压力，它不是作为测试热分布的依据，但可以与温度计的同步性对照来评估蒸汽杀菌过程中“排气”是否充分。
（5）杀菌设备的压力记录仪
其记录数据可作为杀菌过程的压力参考值，它不作为热分布的依据值，但可以从压力与温度的同步性对照来评估蒸汽杀菌过程中“排气”是否充分。
5、测试条件
（1）热力杀菌设备和附属设施要求
待测的热力杀菌设备和杀菌附属设施应符合GB8950的要求，其内容包括排气管径、排气阀类型、蒸汽管径、水银温度计、电子温度计、泄气阀、自动温度记录仪、循环泵等装置是否符合规范。
测试前应检查并确保水、电、汽、压缩空气等的供给处于正常状态。
（2）温度传感器放置数量
a、静止杀菌设备
静止杀菌设备包括用蒸汽、热水；
蒸汽/空气混合体、蒸汽/空气/水混合体作为热媒的非动态的卧式和立式的杀菌设备，以及高压无篮杀菌锅。
（a）卧式或立式杀菌设备最少放置数，以杀菌篮筐（容积＜1m3）为单位，每个装满产品的杀菌篮中至少需放置3个感温头；
杀菌设备的水银温度计旁须放置1个感温头；
若杀菌设备的自动温度记录仪与水银温度计位于不同位置，则须在自动温度记录仪旁放置1个感温头。
如放满一个杀菌锅为4个杀菌篮，则至少应放12个感温头，另外加上杀菌设备的水银温度计旁放置1个感温头，自动温度记录仪根据位置应不放置或放置1个感温头，所以四个篮框的杀菌设备至少应须放置13～14个感温头。
同上，五个篮筐的杀菌设备至少应须放置16～17个感温头，以此类推。
如果能放置更多的感温头，对热分布的评估更为准确。
（b）高压无篮杀菌锅，通常以每个杀菌锅放置16个感温头，水银温度计及温度记录仪附近放置1个感温头。
b、动态杀菌设备
（a）回转式杀菌锅放置数
整笼旋转式回转式杀菌锅放置数，感温头放置数量同静止式杀菌锅要求。
如放满一个杀菌锅为4个杀菌篮，则至少须放置13～14个感温头。
逐罐运动式回转式杀菌锅放置数，应至少放置16～24个感温头。
（b）水静压连续杀菌机放置数，感温头放置的数量应根据杀菌机宽度确定，一般为16～24个感温头。
（c）常压连续式杀菌机，应放置12个或以上的感温头。
如杀菌设备宽度为3000mm，可放入12个感温头，一般沿设备输送方向的垂直线按每200mm～250mm等间距均布放置1个感温头。
c、水浴杀菌槽，每立方米装载体积放置3～4个感温头。
（3）温度传感器放置位置
应依据热力杀菌设备的类型进行确定。
温度传感器（感温头）放置位置需记录存档，可以用二维或三维的图形标示，也可拍照存档。
（a）卧式或立式杀菌设备温度传感器放置位置可按以下原则确定：
a）在贴近杀菌设备的水银温度计处放置1个感温头；
b）在贴近杀菌设备的自动温度记录仪传感器处放置1个感温头。
若水银温度计与自动温度记录仪传感器位于同一处，则无需再重复放置感温头；
c）杀菌篮轴向中心位置放置1个感温头；
d）杀菌篮底部与顶部中心位置各放1个感温头；
e）如要增放感温头，除上述位置外，可在杀菌篮的其他位置随机放置。
（b）无篮杀菌锅
将感温头固定在有标识的食品包装容器上，让其按一定的间隔时间依次从杀菌锅上方自由掉落到杀菌锅内的缓冲水中，并无序随机地堆叠在杀菌锅内。
感温头放置间隔时间按式
（1）计算：
T
t=─┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄
（1）
n
式中：
t——感温头放置间隔时间；
T——杀菌锅装满一锅待杀菌食品包装容器所需时间；
n——测试用感温头数量。
但是若水银温度计和温度记录仪位置靠近，导致两处只放置一个感温头，则公式中此处应为感温头数量再加1。
（c）水浴杀菌槽
以每立方米体积为计算单位，在几何中心放一个感温头，上部和下部平面位置随机各放一个感温头，水银温度计及温度自动记录旁也需放置感温头。
b、动态杀菌设备
（a）回转式杀菌锅
a）整笼旋转式回转式杀菌锅
同静止式杀菌设备。
b）逐罐运动式回转式杀菌锅
逐罐进出的回转式杀菌设备按时间间隔无序布点。
时间间隔的计算方法按式
（1）计算。
（b）水静压式连续杀菌机
一次性将感温头同时放入同一水平线上的载罐（或瓶）器（板/槽/籃/屉式）内。
（c）常压连续式杀菌机
按输送链宽度每隔200mm～250mm同时将所有感温头放入输入链入口端，也可分组交错同时放入。
（4）热分布测试用的容器规格
测试用的包装容器应选用被测试企业生产用的最小规格包装容器。
如果企业在生产最小规格包装容器的产品，就可用该产品来测试；
如生产线的包装容器不是最小规格，则可用最小规格包装容器灌装水来模拟产品（俗称水罐）测试。
滚动式常压连续杀菌设备的热分布测试不受容器规格限制；
但斗/槽式常压连续杀菌设备的热分布测试仍需采用最小规格包装的产品进行测试。
测试时，包装容器装载方式、分隔板孔径及开孔面积等应符合GB8950的要求。
（5）罐藏食品的初温
测试热分布时，罐藏食品的初温应稍低于杀菌规程中的初温。
因为罐藏食品的初温虽然本身不会影响杀菌设备热分布均匀度，但会影响热负荷及达到温度均匀的时间。
（6）温度数据采样时间与时间间隔
温度采样时间可自定义设定，通常以0.5min采集一次温度数据。
如果杀菌时间较短，则可缩短采集温度的间隔时间，以杀菌恒温阶段计，采集温度数据应不少于25个。
用实罐做热分布测试，不论是什么型式的温度数据采集仪，均需要整个杀菌过程完成后才可终止温度数据采集。
如果以水罐为负载作热分布测试，对于有线型的温度数据采集仪，恒温时间有15min的温度数据采集，在杀菌锅外已经可以判断锅内温度均匀程度时，就可以终止数据采集。
对于无线型的温度数据采集仪，需要整个杀菌过程完成后才可终止温度数据采集。
（此段文字主要为有线型测温仪的测试用-美国作法）
（7）热分布测试操作程序
a、蒸汽高压杀菌
蒸汽高温杀菌时，开泄气阀、排气阀、底部放水阀，关压缩空气阀、溢流阀、进水阀等，开足蒸汽阀进行排气；
当锅内冷凝水已排尽即关底部放水阀，并需执行杀菌规范中“两个开足”（蒸汽阀和排气阀开足），达到“两个至少”（温度和时间二个条件同时满足）才能关闭排气阀；
继续升温，达到杀菌温度后开始计算恒温时间；
在升温和恒温过程中应始终开启泄气阀及设备底部冷凝水排出阀，防止锅内冷凝水积剩；
恒温时间结束，便进入冷却阶段。
b、常压蒸汽杀菌
对蒸汽常压（≈100℃）杀菌,操作时先将排气阀开足，泄气阀开足，在大气压下（表压为零）的条件下升温。
在达到杀菌温度后，先不要马上开始恒温计时，而要仔细调节蒸汽进气阀，控制好≈100℃温度，待温度稳定分后，方可开始杀菌恒温计时；
恒温时间结束进入冷却阶段。
需注意，蒸汽常压杀菌全过程中，排气阀、泄气阀、都要开足，不得中途关闭，否则会导致非常压杀菌。
蒸汽常压杀菌可适当延长升温时间（如2min～3min），确认杀菌温度稳定后，才开始杀菌恒温开始时间。
c、常压热水杀菌
常压热水杀菌无论是间歇式或连续式，测试时可将感温头随同待杀菌的食品包装容器同步放置到杀菌设备中，经过升温、恒温、杀菌、冷却之全过程，就可获取杀菌设备内热分布状况。
d、高压热水杀菌
以热水作为传热介质的高压高温热水杀菌操作（含全水式，喷淋式），如对于手动或半自动的杀菌设备，需用手动控制或设置好注水水位、杀菌压力、杀菌温度、杀菌时间、冷却压力、循环水泵启闭、然后才可通入蒸汽开始升温、恒温和冷却的全过程。
对全自动杀菌设备，需在控制面板上输入自动控制的各项杀菌参数指令，如杀菌压力、杀菌温度、杀菌时间、升温时间等设定值，方可通入蒸汽开始升温、恒温和冷却的全过程。
无论是手动、半自动或全自动操作的热水杀菌，其恒温开始计时的时间点，须符合杀菌温度和“最小升温时间”两个条件同时满足后，才可开始杀菌恒温计时。
如规定的最少升温时间为15min，实际升温时间用了14min就到达杀菌恒温温度，此时尚不能开始杀菌计时，需再等待1min，到达了规定的15min后，即温度与时间“双满足”时才可杀菌计时，其目的是确保杀菌锅内温度均匀。
热水的热焓比蒸汽小，传热速度不如蒸汽快，为使热水杀菌的热分布均匀，需要规定一个“最少升温时间”（MinimumCUT）来作为热水杀菌的关键因子。
由于杀菌作业的进水水温、产品、季节不同，杀菌设备初始水温不一致，为使设定最少升温时间有一个统一的起算点，本规程规定该最少升温时间用80℃为起算温度。
热水杀菌的“最少升温时间”可由被测试杀菌设备的热分布数据来确定（一般再加上10%～15%时间安全系数后给以规定该时间），不同的杀菌设备有不同的“最小升温时间”。
e、高压无篮杀菌锅
感温头从无篮杀菌锅顶部投置到杀菌锅内各对应的位置后，开始正常的杀菌操作作业；
杀菌结束后食品包装容器与感温头从杀菌锅下部底门出口跌落至缓冲水槽中，取出感温头读取温度数据。
f、连续式杀菌机
对于连续杀菌机，无论是常压（≤100℃低温）还是高压（＞100℃高温）的杀菌机，感温头均可在杀菌机输入端放入，在输出端取出就可完成热分布测试的测温作业。
6、热分布测试记录
热分布测试过程应如实作好记录，包括测试单位基本概况、杀菌设备及附属设施核查表、测试过程描述、数据记录仪测试数据汇总表。
热分布测试记录应存档保存。
7、热分布数据分析
（1）热分布均匀判定标准
热力杀菌过程是个传热过程，所以杀菌设备内同一瞬间不同位置始终存在温度差，也就是说安放在杀菌设备内各个测温点，到达杀菌温度的时间总有先后，这是正常的，但各感温头达到同一温度的时间差必须控制在一定范围内。
如满足以下条件则可判断该杀菌设备热分布均匀，能满足食品热力杀菌工艺规程的使用要求。
a、蒸汽杀菌设备
热力杀菌升温阶段结束，恒温开始1min内，最慢的感温头≤参照温度（指放置于水银温度计旁的感温头的测温值，下同）1.67℃（3.0℉），被视为可以接受。
如果升温阶段结束，恒温3min内，最慢的感温头≤参照温度0.56℃（1.0℉），被视为可以接受。
b、热水杀菌设备
热水杀菌设备包含静止全水式、喷淋式以及常压连续杀菌式等以水为传热介质的杀菌设备。
若同时满足以下两个条件，则可认为热分布是可以接受的：
（a）如果升温阶段结束，恒温6min内，最慢的感温头≤参照温度1.1℃（2.0℉）被视为可以接受。
（b）每个测温头在恒温阶段的平均温度值（用
i表示）与其他所有感温头平均值（用
1,
2，
3......
n）之再平均温度值（用
表示）比较，其离差值应在0.56℃（1.0℉）范围内。
（2）热分布数据及曲线图
热分布数据表是杀菌设备温度分布客观情况的真实反映，一切评估均应以此数据为准。
热分布曲线图只是为是能直观快捷地了解杀菌设备温度分布概况,热分布报告应有以上两种形式。
（3）数理统计分析
数理统计分析可以帮助热分布均匀性的分析，建议可以比较各不同感温头在同一时间的温度变化；
及同一感温头在不同时间的温度变化；
整体温度分布的最大值（Max）、最小值（Min）、（Max-参照值）、（参照值-Min）、标准差（σ）等数据，这些数据可以帮助了解和分析杀菌设备内温度分布总体情况。
也可以了解杀菌设备控温系统与实际温度的偏差。
如数理统计分析的数据表明有异常，需分析原因，重复验证。
8、测试报告
热分布测试报告建议包括以下内容：
（1）热分布文字报告
包括工厂概况、杀菌设备调查资料、温度测量数据记录仪分布位置图；
测试用产品状况及工作参数（产品、容器类型、规格尺寸、放置形式、初温、蒸汽压力、杀菌温度等）。
（2）热分布温度数据报告
为温度数据处理器接收到各温度传感器显示的温度信号后自动生成的数据表，如实反映热分布测试过程中各点的温度状况。
（3）热分布温度曲线图
为温度数据采集仪根据温度数据处理器生成的数据表，画出以时间为横坐标，温度为纵坐标的曲线图，它能直观反映杀菌设备内的温度分布概况。
（4）热分布综合评估
根据热分布测试所得温度数据，结合数理统计，综合判断杀菌设备是否满足热力杀菌要求，如发现问题应分别列出，并给出改进意见。
9、结果分析
（1）热分布测试不合格原因分析
造成热分布不均匀的因素很多，检测机构应根据自身专业知识为委托检测方提出科学的原因分析和合理有效的改进措施。
（2）热分布测试不合格的处置方法
如果热分布测定结果表明该设备的热分布不均匀，不符合热力杀菌要求，必须对杀菌设备硬件或软件加以整改后，再经热分布重新测试合格后的设备方可用于食品热力杀菌。
10、热分布测试次数
如果热力杀菌设备结构符合本规程叙述的“规范”，操作程序恰当，绝大多数杀菌设备一次性测试就可获得良好的热分布结果。
如果杀菌设备结构上有缺陷和弊病，或操作软件有瑕疵，一般来说即使测试2次或2次以上，也不会获得理想的数据。
因而对于符合“规范”的热力杀菌设备一次热分布测试，其热分布数据表明温度很均匀，可以不再进行第二次的所谓重复性测试。
对于不符合规范的杀菌设备必须在改进杀菌设备后再测试，直到测试结果达到理想状态。
11、热分布测试报告的有效期
（1）若满足以下条件，热分布测试结果有效期为三年
a、杀菌设备及其配套设施在上次热分布测试后未发生改变；
b、至少每半年用锅炉除垢剂或酸性清洗液对杀菌设备（特别是对喷汽管/孔、喷水管/孔等装置）进行一次防堵疏通的清洗，且清洗记录可追溯。
（2）杀菌设备以及它的配套设施如管道、阀门、装载容器的隔板、篮筐底板开孔面积、容器排列方法以及排气规程、控制程序、设备安装地点等发生改变时，须重新进行热分布测试。
（四）主要试验（或验证）情况分析
1、温度传感器的放置数量
（1）对行业内使用的杀菌笼子的现状作了初步调查，基本情况如下：
企业名称
杀菌锅
杀菌形式
每锅
笼数
（个）
杀菌笼（盘）尺寸
（mm）
直径
长度
金
鼎
食
品
机
械
有
限
公
司
400
500
500×
240×
240
600
600×
300×
300
700
700×
350×
350
1200
1200×
450×
450
800
900
900×
520×
520
1000
650×
650
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