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1、第四章 热加工机械与设备,第一节 杀菌设备 第二节 焙烤设备 第三节 预煮设备 第四节 油炸设备,第一节 杀菌设备,杀灭和抑制食品中微生物的主要方法有热、冷、辐射、盐渍、干燥、烟熏等。通常采用加热灭菌的办法。 1、加热方法 湿热杀菌法是利用热水和蒸汽直接加热以达到杀菌目的，最常用的发法。 干热杀菌法是利用热风、红外线、微波等加热以达到杀菌目的。,2、杀菌的温度和时间的关系,温度和时间都是杀灭微生物的所需条件。温度越高，杀菌时间越短。但在破坏微生物作用上，同样有效的不同温度时间组合对食品的损害程度远远不同。,3、微生物对高温的敏感性,微生物对高温的敏感性比食品对高温的敏感性要大，温度每上升10，
2、使食品变质的化学反应速率加快1倍，同样，使微生物破坏的速率加快10倍。 故采用超高温短时灭菌（UHT）处理，以保证食品质量。,一、液体物料超高温杀菌设备,超高温短时杀菌是将食品在瞬间加热到高温而达到杀菌目的。 通常杀菌温度从120提高到135145，仅需35s就可以将微生物的孢子完全杀死。几乎不影响食品的色、香、味等，对牛乳、果汁等热敏感的食品尤其适用。,1、超高温短时杀菌方法,a、分直接加热杀菌法和间接加热杀菌法。 直接加热杀菌法是用蒸汽或电阻管直接加热物料，转热效率高，但不易控制。 间接加热杀菌法是加热介质通过热交换进行加热。 b、设备要求： 必须保证物料瞬时超高温杀菌和加热后迅速冷却。,
3、、超高温短时杀菌设备组成,超高温短时杀菌设备组成主要由预热器、杀菌器、冷却器、均质机和清洗设备构成。 流体食品由泵和均质机连续输送进行预热、杀菌、冷却等加工进入下一道工序，清洗设备在设备开机前和关机后对全套设备进行程序控制清洗，保证设备在无菌条件下运转。,（一）直接加热超高温短时杀菌设备,1、蒸汽加热式杀菌设备 有两种： 喷射式加热器是加热器将蒸汽喷射到牛乳流体中；注入式加热器是将牛乳注入蒸汽流中。 （1）喷射式加热器 a、原理：将蒸汽喷射到牛乳中，使牛乳迅速升温到140，然后通过真空罐瞬间冷却至80。,b、直接蒸汽喷射杀菌设备工艺流程图,c、工作过程： 原料乳由转运泵1从低温恒位槽中抽出，经
4、第一预热器2进入第二预热器3，在压力下由乳泵4抽出，到直接蒸汽喷射杀菌器6，喷入高压蒸汽，然后进入真空罐9，在低压下，牛乳闪蒸而消耗热量，温度下降到77。利用喷射冷凝器18冷凝蒸汽和由真空泵21抽去不凝气体使真空罐保持一定的真空度。排出的蒸汽一部分可用于第一预热器2，预热冷牛奶。经灭菌的牛奶用无菌乳泵11送到无菌均质机12，然后在无菌冷却器中冷却到10-15，直接送包装机包装。,d、直接蒸汽喷射杀菌温度-时间曲线,（2）注入式超高温杀菌,a、原理 将牛奶回其他原料注入到过热蒸汽加热设备中，由蒸汽瞬间加热到杀菌温度而完成杀菌过程。 b、注入式超高温杀菌设备工艺流程图 c、工作过程 原料由高压泵送
5、到第一预热器，再经过第二预热器，加热到75。最后进入蒸汽加热器4，加热到140，进入闪蒸罐5，降温到75，底部的无菌乳用无菌泵6抽出，进冷凝器7，冷却到4包装。,（二） 间接式超高温杀菌设备,间接式超高温杀菌设备根据热交换器型式分：薄板、套管式、和刮板式三种。 1、薄板超高温杀菌设备 由数组薄板热交换器组成，对流体物料连续预热、杀菌和冷却。 a、 工艺流程 b、 工作过程 原料 平衡槽1 薄板热交换器2（85） 贮槽3（6min） 均质机4 薄热交换器5、6（138-150） 薄板冷却热交换器9（100） 薄板热交换器2热交换 热交换器10冷却（20） 包装。,d、牛乳灭均时间温度曲线,2、套
6、管式超高温杀菌设备,由两根不锈钢管组成的双套盘管，利用内外管间环形间隙进行热交换。 a、 工艺流程 b、 工作过程 物料通过供料泵1进入双套盘管2的外层通道，与内层通道已杀菌的高温物料热交换而预热，进入灭菌室3由高温桶内蒸汽间接加热到135，保温3-6s，进双套盘管内层通道被冷却到出料温度(65) 3、刮板式超高温杀菌设备（不做介绍）,二、罐头杀菌设备,1、种类 普通罐头 软罐头 2、概念 a、软罐头：国外叫蒸煮袋或盒，是指用软质容器包装，经100以上高温杀菌后达到商业无菌，保质期在一年以上的包装食品。 b、普通罐头：传统的用金属或玻璃罐装的食品。 3、应用 一般有肉类、水产类、蔬菜类、水果类
7、等。,（一）普通罐头杀菌装置,1、根据温度和操作的方法分： 连续式：卧式链带杀菌机、螺旋式连续杀菌机 常压 间歇式：立式敞口杀菌锅、浴槽式杀菌器 杀菌 设备 连续式：静水压杀菌机、水封式连续杀菌机 高压 间歇式：卧式杀菌锅、回旋式杀菌锅,2、不同方法的特点,a、不同压力和温度 类别 压力 温度 应用 常压式 1Pa 100 PH4.5的酸性食品 加压式 0.1MPa 120 肉类罐头 b、不同操作方式 间歇式：多品种、小批量、中小型企业 连续式：品种少、大批量、大型企业,3、间歇式杀菌设备,（1）立式杀菌锅 属于间歇式杀菌设备，不盖锅盖，也可用于常压间歇杀菌，小型企业使用较多。,（2）卧式杀菌
8、锅,也属于间歇式杀菌设备，中小型企业使用较多。,（3）回旋式杀菌锅,属于间歇式杀菌设备，由上下两个锅体组成，结构见图，上锅是一个高压高温的贮水锅，用于制备下锅的过热水。下锅为高压杀菌锅，内有转体支架，可通过转动装置带动支架转动在5-45r/min。 特点：传热快、加热时间短、营养破坏少、用于热敏感食品。,第二节 焙烤设备,一、 焙烤原理 二、焙烤工艺要点 三、焙烤设备 四、焙烤实例（面包） 返回,一、 焙烤原理,将成型的制品放入烤炉中，经过高温加热使产品成熟，如面包、饼干等。 当生坯放入烤炉时受到高温包围，淀粉和蛋白质发生一系列理化变化，开始时制品表面受到高温影响使水分大量蒸发，淀粉糊化，糖和
9、氨基酸反应，外表形成薄薄的焦黄色外壳，然后水分逐渐转变为气态向坯内渗透，加速生坯熟化，形成疏松状态。,二、焙烤工艺要点,1、焙烤过程中，温度的选择是关键因素。适宜的温度可使产品外形丰满，形状整齐，色泽黄亮，内部松脆。 2、炉温、面火、底火的调节和高低的先后循序以及烘烤时间都要根据制品的种类、 要求不同而调整。 3、举例：水分含量低的饼干等要求低温烘烤，达到熟而不焦；水分含量高的面包，体积膨胀时用中温烘烤。食品出炉后，必须立刻冷却，然后包装。,三、焙烤设备,（一）常用烤炉种类 1、按烤炉热源分 根据热源不同，分为电烤炉、煤炉、煤气炉和燃油炉等，最广泛使用的是电烤炉。 特点：结构紧凑、占体积小、操
10、作方便、生产效率高、焙烤质量好。 2、按结构形式分 箱式炉和隧道炉两类。,(二) 常用烤炉,1、箱式炉,（1）种类 烤盘固定式箱式炉、风车炉和水平旋转炉。 （2）结构特点,烤苹果饼和烤玉米,月饼,水平旋转炉,2、隧道炉,（1） 概念 隧道炉是一种炉体较长、烘室为一狭长的隧道、在烘烤过程中食品沿隧道做直线运动的烤炉。 （2） 分类 有钢带隧道炉、网带隧道炉、烤盘链条隧道炉和手推烤盘隧道炉。 （3） 结构 主要由炉体部分、加热系统和传动系统三部分组成。各炉的炉体和加热部分相同，主要是传动系统不同。,隧道炉,（4）不同隧道炉的比较,（三）各类烤炉简介,1、XDTM型隔层式电烤炉 （1）结构 可焙烤各
11、类糕点制品，采用隔层式结构，分四层，每层为一独立的烤炉。 （2）特点 加热效率高、耗能小、保温性好，最高温度可达300。 （3）应用 各类食品焙烤。,2、MBH-3型旋转式热风烤炉 （1）结构 是旋转式热风循环烤炉，系法式面包生产线装置。 （2）特点 受热均匀、可有效控制炉内温度、湿度，使焙烤食品色泽和成熟度一致。 （3）应用 可用于面包、蛋糕及点心的烘焙。,3、GDCB420型隧道式远红外烤炉 （1）结构 基本结构由炉体、传输机构、控温系统组成。 （2）特点 受热均匀，食品在炉内边运动边加热，使焙烤食品色泽和成熟度一致。 （3）应用 饼干类食品焙烤。,（四）烤炉选择,烤炉的选择与食品的质量、
12、生产成本和经济效益直接相关，因此在选择上应注意： 第一，不同产品对温度要求不同。 根据产品注意炉温的范围，以适应不同产品使用。 第二，不同热源的选择，以降低成本，增加经济效益。 例如：燃油、燃气、电热、微波炉等。,四、焙烤实例（面包）,面包焙烤需要控制三个重要条件，温度、时间和面包的规格种类。 1、面包的烘焙过程 第一阶段：面包刚入炉，必须利用酵母产生CO2使面包充分膨胀，炉内60%-70%的湿度，温度控制在120。 第二阶段：面包成熟阶段。可提高温度使面包快速定型，此时面火为200-250，底火在270-300，面包内部温度在50-60，烘焙时间4min。 第三阶段：面包上色、增加香气、提高
13、风味。面包基本成熟，温度应下降。面火一般在180-200，发生美拉德反应，金黄色表皮，产生香气。底火降到140-160。 经过3个阶段的烘焙即可成为色、香、味具佳的面包。,2、面包的焙烤时间,（1）焙烤时间应根据以下条件而定： 面包质量越大，时间越长，温度越低。一般小面包多在8-12min,而大面包时间长达1h。 （2）延长时间有利于提高面包质量。 使面包中的糊精，还原糖和水解物增加，水解酶时间长，从而提高面包的消化率。 （3）焙烤过程中的反应。 a、气体的释放和膨胀； b、面筋和鸡蛋的凝固及淀粉的糊化； c、水分的蒸发和风味的生产； d、表面脱水形成硬质外壳； e、还原糖的美拉德褐变反应和焦
14、糖化使外壳颜色加深。,烤面包,第三节 预煮设备,1、预煮的目的 通过预煮可以使物料脱水、抑制或杀死微生物、调制食品等。 2、预煮的效果 破坏过氧化氢酶和过氧化物酶两种，它们耐热性高。 3、预煮的条件 预煮的食品种类、形状、大小、传热性和酶种类、含量不同，只能在实验是基础上确定预煮条件。表4-3-1为不同体积的冷冻蔬菜在100水中的预煮时间。 4、预煮设备 夹层锅、预煮机。,表4-3-1 不同体积的冷冻蔬菜在100水中的预煮时间,夹层锅,一、夹层锅,1、概念 夹层锅又叫二层锅，是罐头食品调味煮汁的主要设备，常用来热烫、预煮各种原辅料。 2、特点：结构简单、使用方便。 3、类别：固定式和可倾斜式夹
15、层锅。 4、几种夹层锅的技术特征 见表4-3,b、可倾斜式夹层锅,加热结束，可驱动手轮转动，使锅体在090之间倾斜，倒出物料。,可倾斜式,a、固定式夹层锅结构示意图,几点说明： 进蒸汽管3安装在与锅体成60的壳体 上，出料口在底部，利用落差出料。 应用：液体物料。 容器大于500L时或粘稠物料还可加搅拌器，转速1020 r/min。,固定式,表4-3 几种夹层锅的技术特征,几种不同形式的夹层锅,二、预煮机,1、种类 斗槽式：青刀豆连续预煮机 链带式连续预煮机 刮板式：蘑菇连续预煮机 螺旋式连续预煮机 2、特点 能适应多种物料的预煮，且破坏少。 3、缺点 清洗困难，占面积大，检修不方便。,（一）
16、链带式连续预煮机,1、结构 见图4-3-2。预煮机的外部是一个很大的钢槽，用不锈钢焊接。里面装一定液位的水，顶部有盖板，防止蒸汽泄露，前端有进料斗，后端是卸料斗。 钢槽内是水由蒸汽管加热，上有小孔，分布在进料口处，达到快速升温的目的。一般蒸汽压要求大于0.45MPa。,青刀豆预煮机,2、 两种链带肢预煮机的主要技术特征,（二）螺旋式连续预煮机,1、结构 见图4-3-3。 2、工作过程 预煮时，首先从进水管加入冷水到溢流水位，通蒸汽将冷水加热到96-100。接同电源，之螺旋轴转动，然后由提升机将蘑菇送到进料口连续进料。边预煮边由螺旋叶片推到出料口，进冷却槽冷却。,螺旋式蘑菇预煮机,三、预煮实例,1、金枪鱼预煮 鱼类易腐败，通常加工方法有盐渍、熏制、罐藏。这样可有几年的保质期。 金枪鱼罐头具体制作步骤是： （1）从捕鱼船上卸下半冻结的鱼； （2）去除内脏，清洗干净，按大小分级； （3）在蒸汽炉中预煮整条鱼，使软化，易分解； （4）冷却过夜，将深色和浅色鱼分开； （5）用机器将鱼肉压缩成圆柱形，切块，装罐； （6）罐内加盐、植物油或水； （7）罐头经真空密封并杀菌；,
