食品杀菌设备.ppt

1、第第6 6章章 食品杀菌设备食品杀菌设备 11/12/20221n杀杀菌菌，是是食食品品加加工工的的一一个个重重要要环环节节。食食品品杀杀菌菌与与医医学上和生物学上的杀菌有一定的区别。学上和生物学上的杀菌有一定的区别。n食品杀菌有两种含义：食品杀菌有两种含义：n一一是是要要求求杀杀死死食食品品中中所所污污染染的的致致病病菌菌、腐腐败败菌菌，破破坏坏食食品品中中的的酶酶而而使使食食品品在在特特定定环环境境中中，如如密密闭闭的的瓶瓶内、罐内或其他包装容器内，有一定的内、罐内或其他包装容器内，有一定的保存期保存期；n二二是是要要求求在在杀杀菌菌过过程程中中尽尽可可能能地地保保护护食食品品中中营营养养

2、成成分和风味。所以，经杀菌后的食品属于分和风味。所以，经杀菌后的食品属于商业无菌商业无菌。11/12/20222食品杀菌的方法n食食品品杀杀菌菌的的方方法法有有物物理理杀杀菌菌和和化化学学杀杀菌两大类菌两大类。n物理杀菌法见图物理杀菌法见图7 71 1。n化化学学杀杀菌菌法法是是使使用用过过氧氧化化氢氢、环环氧氧乙乙烷、次氯酸钠等杀菌剂。烷、次氯酸钠等杀菌剂。n由由于于化化学学杀杀菌菌存存在在化化学学残残留留物物等等影影响响，当代当代食品杀菌方法趋向于物理杀菌法。食品杀菌方法趋向于物理杀菌法。11/12/20223影响消毒剂作用的因素消毒剂消毒剂细菌细菌环境环境种类种类浓度浓度作用时间作用时间

3、菌龄菌龄种类种类有机物有机物温度温度酸碱度酸碱度化学灭菌化学灭菌11/12/20224选择适当的消毒剂低毒低毒价廉价廉低破坏低破坏易贮藏易贮藏方便方便有效有效11/12/20225物理杀菌法分类 11/12/20226湿热杀菌法n湿热杀菌方法中，有巴氏杀菌法、高温短时杀菌湿热杀菌方法中，有巴氏杀菌法、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法之分。法和超高温瞬时杀菌法之分。n所谓巴氏杀菌所谓巴氏杀菌(Pasteurization)是低温长时间是低温长时间杀菌法，杀菌温度低于杀菌法，杀菌温度低于100，保温时间是，保温时间是30min。n高温短时杀菌法（高温短时杀菌法（HTST），），杀菌温度一般在杀菌温

4、度一般在10100以下，如牛奶的以下，如牛奶的HST杀菌温度为杀菌温度为85，保，保持持15s以上。以上。n超高温瞬时杀菌法（超高温瞬时杀菌法（UHT），），杀菌温度在杀菌温度在120以上，仅保持几秒钟。以上，仅保持几秒钟。HTST和和UHT杀菌法，不杀菌法，不但效率高，而且食品的组织和外观及营养和风味但效率高，而且食品的组织和外观及营养和风味的保存都较其他杀菌方法好。的保存都较其他杀菌方法好。11/12/20227n据据上上述述的的杀杀菌菌方方法法而而相相应应发发展展起起来来的的饮饮料料杀杀菌菌设设备备 (Germs killer)(Germs killer)种类较多。种类较多。n物料的形态

5、分别为：物料的形态分别为：n 流体饮料的杀菌设备流体饮料的杀菌设备 n流体饮料指未经包装的乳品、果汁等物料。流体饮料指未经包装的乳品、果汁等物料。n有有直接式和间接式直接式和间接式之分。之分。n直接式是以蒸汽直接喷入物料中进行杀菌。直接式是以蒸汽直接喷入物料中进行杀菌。n间接式是用板、管换热器对饮料进行热交换进行杀间接式是用板、管换热器对饮料进行热交换进行杀菌的。菌的。11/12/20228 罐装饮料的杀菌设备 n罐罐装装饮饮料料及及瓶瓶装装饮饮料料等等有有包包装装容容器器的的饮饮料料，处处理理这这类类物物料料的的杀杀菌菌设设备备根根据据杀杀菌菌温温度度不不同同可可分分为为常常压压杀杀菌菌设设

6、备备和和加加压压杀杀菌菌设备。设备。n常常压压杀杀菌菌设设备备的的杀杀菌菌温温度度为为100以以下下，用用于于PH值值小小于于4.5的的饮料产品杀菌。饮料产品杀菌。n加加压压杀杀菌菌设设备备一一般般在在密密闭闭的的设设备备内内进进行行，压压力力大大于于0.1MPa，温度常用温度常用120左右。左右。n常压和加压杀菌设备在操作上亦可分为间歇式和连续式。常压和加压杀菌设备在操作上亦可分为间歇式和连续式。n根根据据杀杀菌菌设设备备所所用用热热源源不不同同又又可可分分为为直直接接蒸蒸汽汽加加热热杀杀菌菌设设备备、热水加热杀菌设备、火焰连续杀菌机等。热水加热杀菌设备、火焰连续杀菌机等。11/12/202

7、29 电磁波的物理杀菌设备n该类杀菌设备是使用微波、远红外线、紫外线等物理辐射进行加热杀菌的，是一种有开发前途的杀菌设备。11/12/202210第一节 直接加热杀菌设备 n直接加热杀菌法是对物料用蒸汽直接加热杀菌。直接加热杀菌法是对物料用蒸汽直接加热杀菌。n采采用用此此法法的的杀杀菌菌加加热热器器有有两两种种型型式式，即即喷喷射射器器和和注入器注入器。n喷射器喷射器是把蒸汽喷射到被杀菌的料液中进行杀菌；是把蒸汽喷射到被杀菌的料液中进行杀菌；n注入器注入器则把液料注入到热蒸汽气氛中进行杀菌的。则把液料注入到热蒸汽气氛中进行杀菌的。n优优点点：加加热热时时间间短短，接接触触面面积积大大，高高温温

8、处处理理在在瞬瞬时进行，对热敏性制品影响小。时进行，对热敏性制品影响小。n缺缺点点：蒸蒸汽汽必必须须经经过过脱脱氧氧和和过过滤滤，以以除除去去蒸蒸汽汽中中的凝结水和不纯净物。的凝结水和不纯净物。11/12/202211（一）真空瞬时加热杀菌装置（一）真空瞬时加热杀菌装置（VTIS）nVTISVTIS是利用是利用蒸汽直接杀菌蒸汽直接杀菌的装置。的装置。n其其装装置置由由预预热热器器、冷冷却却器器、保保持持管管、蒸蒸发发室室、蒸蒸汽喷射器及泵等组成汽喷射器及泵等组成。n1、VTIS装置流程与运行装置流程与运行 n把把物物料料先先从从平平衡衡槽槽1 1中中用用泵泵2 2送送到到喷喷射射器器3 3，同

9、同时时经经净净化化的的蒸蒸汽汽在在喷喷射射器器3 3中中的的出出口口处处与与物物料料混混合合，其其压压力力和和流流量量由由控控制制阀阀4 4调调节节，混混合合后后并并达达到到杀杀菌菌温温度度的的物物料料，在在保保持持管管内内停停留留数数秒秒，然然后后送送到到真真空空快快速速蒸蒸发发器器6 6内内，在在这这里里把把喷喷射射的的蒸蒸汽汽绝绝热热蒸发、冷却及对物料浓缩，调节到杀菌前的浓度。蒸发、冷却及对物料浓缩，调节到杀菌前的浓度。11/12/202212蒸汽喷射（VTIS）装置流程 11/12/2022132、装置的运行调节u调节装置包括有：n 比重的自动调节n 温度的自动调节n 装置的清洗和消毒

10、自动化 11/12/202214 3、VTIS主要部件 nVTIS除管道、板式或管式换热器、阀等部件外，还有以下主要部件：n（1）蒸汽喷射器n（2）无菌泵n（3）无菌均质机 11/12/202215蒸汽喷射器 11/12/202216（二）注入式瞬时加热杀菌装置（二）注入式瞬时加热杀菌装置n把把物物料料注注入入到到过过热热蒸蒸汽汽加加热热器器中中，由由蒸蒸汽汽瞬瞬时时加热到杀菌温度，完成杀菌过程的装置加热到杀菌温度，完成杀菌过程的装置。n1 1、拉吉奥尔装置、拉吉奥尔装置 (LaguiLagui IharreIharre)n2 2、热真空装置、热真空装置 (ThermovacThermovac

11、 system)system)n3 3、帕拉莱斯托尔装置、帕拉莱斯托尔装置 (PalaristorPalaristor system)system)n4 4、过热装置、过热装置 (UltrathermUltratherm system system)11/12/202217拉吉奥尔超高温装置1高压泵 2预热器(水汽)3预热器(蒸汽)4加热器 5闪蒸罐 6无菌泵 7冷却器8真空泵 T1、T2调节器 V2阀门11/12/202218热真空装置1原料泵 2预热器(水汽)3预热器(蒸汽)4加热器 5闪蒸罐 6无菌泵 7、8冷却器9热汽冷凝器 10真空泵 11/12/202219过热装置注入式加热器 1

12、1/12/202220第二节 板式、螺旋板式和刮板式换热器 n一、板式换热器(Plate heat exchanger)n（一）板式换热器的结构及特点n板式换热器由许多冲压成型的金属薄板组成。n在乳品、果汁饮料、清凉饮料以及啤酒、冰淇淋的生产中，广泛用于高温短时(HTST)和超高温瞬时（UHT）杀菌。11/12/202221板式换热器板式换热器 11/12/20222211/12/202223片式热交换器组合示意图1-前支架 2-上角孔 3-圆环橡胶垫圈 4-分界板 5-导杆 6-压紧板 7-后支架8-压紧螺钉 9、10、14-连接管 11-板框橡胶垫圈 12-下角孔 13-换热片11/12/

13、202224压板中间接管支架换热片密封圈冷热流体进出管板式换热器的组成板式换热器的组成11/12/202225片式热交换器流程示意图 11/12/202226板式换热器流程组合板式换热器流程组合11/12/202227呈直线方向流动、呈对角线方向流动的工作示意图11/12/20222811/12/202229（二）板式杀菌装置及流程二）板式杀菌装置及流程 n1 1、高温短时高温短时 (HTST)(HTST)板式杀菌装置板式杀菌装置n2 2、超高温瞬时超高温瞬时 (UHT)(UHT)板式杀菌装置板式杀菌装置 11/12/202230全自动板式高全自动板式高(超超)温杀菌成套设备温杀菌成套设备 1

14、1/12/20223111/12/202232二、螺旋板式换热器(Screw-plate heat exchanger)n螺旋板式杀菌器主要是螺旋板式杀菌器主要是由两张平行的由两张平行的钢板卷制成具有两个螺旋通道的螺旋钢板卷制成具有两个螺旋通道的螺旋体体。加上端盖、接管等构成。加上端盖、接管等构成。n换热时，两介质在两螺旋通道内可作换热时，两介质在两螺旋通道内可作逆向流动，即一种介质由中心以螺旋逆向流动，即一种介质由中心以螺旋式流向周边，另一种介质由周边以螺式流向周边，另一种介质由周边以螺旋式流向中心，两介质也可作并流流旋式流向中心，两介质也可作并流流动和错流流动。动和错流流动。11/12/2

15、02233螺旋板式杀菌器与传统的列管式杀菌换热器相比较，其特点是：n传热效率高传热效率高 n能有效地利用流体的压头损失能有效地利用流体的压头损失 n有自洁作用，不易污塞有自洁作用，不易污塞 n结构紧凑，体积小结构紧凑，体积小 n可利用低温热源，并能精确控制温度可利用低温热源，并能精确控制温度 n温差应力小，热损失小温差应力小，热损失小，n制造简单，材料利用率高，不用管材制造简单，材料利用率高，不用管材 11/12/202234螺旋板式杀菌器的主要缺点螺旋板式杀菌器的主要缺点 n承压能力受限制承压能力受限制n检修、清洗困难检修、清洗困难n流体阻力较大流体阻力较大11/12/202235螺旋板式杀

16、菌器的结构n根据通道布置的不同和使用的条件，螺旋板式杀菌器有以下三种基本形式：nI型螺旋板式杀菌器n型螺旋板式杀菌器 n 型螺旋板式杀菌器 11/12/202236I型螺旋板式杀菌器(a)P0.6MPa (b)P2.5MPa 11/12/202237不可拆式（不可拆式（型）型）11/12/202238型螺旋板式杀菌器(a)P0.6MPa (b)P1.6MPa11/12/202239型螺旋板式杀菌器 11/12/202240可拆式（可拆式（型、型、型）型）11/12/202241三、刮板式热交换器(Scraped surface heat exchanger)n刮刮板板式式热热交交换换器器的的原原理理是是被被加加热热或或冷冷却却的的料料液液从从传传热热面面一一侧侧流流进进，由由刮刮板板在在靠靠近近传传热热面面处处连连续续不不断断地地运运动动使使料料液液成成薄薄膜膜状状流流动动，亦亦称称之之为为刮面式热交换器。刮面式热交换器。n刮刮板板的的作作用用不不仅仅在在于于提提高高热热交交换换器器传传热热系系数数，而而且且还还可可以以起起乳乳化化，混混合合等等作作用用，用用于于处处理理热热敏敏性性强