单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 食品杀菌机械与设备,第一节 概述,第二节 直接加热杀菌装置,第三节 间接加热杀菌设备,第四节 釜式杀菌设备,一、食品杀菌的相关定义,1、食品杀菌,是利用理化因素杀灭食品中因污染而存在的致病菌、腐败菌及其他病原微生物，同时要求杀菌过程中尽可能地保留食品的营养成分和风味，以便加工后的相关产品在密封的包装容器内，有一定的保存期2、商业无菌,是从商品角度对食品所提出的杀菌要求指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，但它们在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的，这种杀菌要求称商业杀菌显然，食品杀菌属于商业杀菌，经杀菌后的食品属于商业无菌3、生物杀菌,是杀灭物品中一切致病性和非致病性微生物(包括病毒、细菌及芽饱等)一般又称灭菌在生物学杀菌中不考虑保留杀菌对象的营养及其他因素第一节 概述,二、食品杀菌的分类,食品杀菌有,物理杀菌,和,化学杀菌,两大类化学杀菌法,是使用过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸钠等杀菌剂由于化学杀菌存在的化学残留物对人体健康及环境会造成影响，当代食品的杀菌方法趋向于物理杀菌法。
物理杀菌,包括热杀菌和冷杀菌两类热杀菌有巴氏杀菌法、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法之分；冷杀菌包括高压杀菌、紫外线杀菌和臭氧杀菌等食品杀菌分为,包装前杀菌,和,包装后杀菌,食品包装前杀菌主要针对牛奶、果汁等液态食品，要求配套无菌包装系统，以保证后期包装的无菌状态食品包装后杀菌主要针对罐头类食品第一节 概述,三、食品杀菌设备的分类,（1）根据杀菌温度不同分为：常压杀菌设备和高压杀菌设备2）根据操作方式不同分为：间隙式杀菌设备和连续式杀菌设备3）根据杀菌热源不同分为：蒸汽杀菌设备、水浴杀菌设备、微波杀菌设备、远红外杀菌设备、欧姆杀菌设备和火焰连续杀菌设备食品杀菌设备的发展趋势：杀菌设备的工作压力和温度能满足高温短时的要求；不断增加传热效率，提高热能和水的利用率；一机多能，设备能适应多品种、多物料、多罐型的杀菌；实现温度、时间、压力等参数的自动精确控制第一节 概述,直接加热杀菌是采用高热纯净的蒸汽直接与待杀菌物料混合接触进行快速加热，使物料瞬间被加热到135-160,，从而杀灭微生物分为喷射式和注入式杀菌设备优点:加热速度快、热处理时间短，食品色泽、风味及营养成分损失少缺点:加热蒸汽必需经过,脱氧,和,过滤,处理，以除去凝结水和杂质；由于在热交换过程中部分蒸汽冷凝进人物料，同时又有部分物料中水份因蒸发而逸出，使易挥发的,风味物质,亦随之逸出而造成损失。
应用:该方式不适用于果汁杀菌，多用于牛乳等的杀菌第二节 直接加热杀菌设备,一、蒸汽喷射杀菌装置,由预热器、蒸汽喷射器、膨胀罐、冷凝器、保温管及泵组成1、蒸汽喷射器,蒸汽喷射器是主要设备之一为不对称的,T型三通,结构，内管壁有许多直径微小（,1mm）的细孔杀菌时，物料高压（0.4MPa）进入（防止物料在喷射器内沸腾），蒸汽（高纯度、无杂质，0.48-0.5MPa）由细孔与物料垂直喷射第二节 直接加热杀菌设备,一、蒸汽喷射杀菌装置,2,、工作原理,把蒸汽直接喷射到被杀菌的物料中进行直接加热，使物料在瞬间加热到杀菌温度后保温一定时间，从而达到杀灭微生物3,、工作过程,物料-平衡槽-泵-预热器3-预热器5-高压离心泵-蒸汽喷射器-保温管-转向阀-真空罐-无菌泵-冷却器-灭菌乳预热器3：,热源由真空罐的过热蒸汽提供；,预热器5：,热源由生蒸汽提供；,没有达到杀菌条件物料回流：,由转向阀控,制，进入真空罐-无菌泵-冷凝器-平衡槽第二节 直接加热杀菌设备,一、蒸汽喷射杀菌装置,4,、特点,（1）属,蒸汽,喷射入,物料,的直接混合加热杀菌；,（2）通过,比重,来调节蒸汽喷射量等于真空罐过热蒸汽排出量；,（3）通过,温度自动控制器和转向阀,来防止未灭菌物料进入灭菌系统；,（4）使用,饮用水,为蒸汽来源，并进行,过滤,和,旋风分离,来保证空气,洁净,和,完全,干燥。
第二节 直接加热杀菌设备,二、注入式直接加热杀菌装置,1、工作原理,把物料从上端注入到过热蒸汽（从中间喷入）中，由蒸汽瞬间加热到杀菌温度，保温一段时间，从而达到杀灭微生物，达到杀菌（杀菌液从底部排出）第二节 直接加热杀菌设备,二、注入式直接加热杀菌装置,2、工作过程,第二节 直接加热杀菌设备,二、注入式直接加热杀菌装置,2、工作过程,由预热器、闪蒸罐、冷却器、无菌泵等组成物料-平衡槽-高压泵-预热器2、3-加热器-闪蒸罐-无菌泵-冷凝器-杀菌物料预热器2：热源来自闪蒸罐的热水汽；,预热器3：热源来自加热器排出的废蒸汽加热器：充满140,的过热蒸汽，并利用调节器来保持这一温度喷射物料与过热蒸汽混合加热，并在物料溅落过程中，瞬间加热到杀菌温度闪蒸罐：灭菌后的高压物料突然降压膨胀，使温度降低，水蒸汽排出，保持物料水分含量恒定第二节 直接加热杀菌设备,二、注入式直接加热杀菌装置,3、特点,（1）属,物料,喷射入,蒸汽,的直接混合加热杀菌；,（2）通过,废蒸汽流速,和,闪蒸,来保证物料注入的水分增加量等于膨胀时的水分蒸发量；,（3）通过,过热蒸汽,的,温度恒定,和,物料注入量,来保证加热到杀菌温度；,（4）使用饮用水为蒸汽来源，并进行过滤和旋风分离来保证空气洁净和完全干燥。
第二节 直接加热杀菌设备,间接加热式,UHT(Ultra high temperature),系统与直接加热式,UHT,系统在结构上的最大区别在于物料不与加热介质接触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；,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、管式换热器第三节 间接加热式杀菌设备,一、板式杀菌设备,原料乳,-,平衡槽,1-,离心泵,2-,热交换器热回收段,3,（与杀菌后的乳品进行热交换，升温到,85,）,-,保温槽,4,（稳定,5min,，稳定及除臭）泵,5-,均质机,6-,第一加热段,7,（蒸汽加热到,85,）,-,第二加热段,8,（瞬时加热到,135-150,）,-,保温管（保温,2-4s,）,-,分流阀,14,合格产品,-,第一冷却段,11-,热交换器回收段,3-,冷却段,12-,灌装；,不合格产品,-,水冷器,15-,平衡槽第三节 间接加热式杀菌设备,一、,第三节 间接加热式杀菌设备,二、管式杀菌设备,原料乳,-,平衡槽,1-,离心泵,2-,高压泵,3,（作用：泵送、均质）,-,循环消毒器,4,（在杀菌期间视为管道）,-,第一热交换器,5,（与管外流动的杀菌后物料热交换后，加热到,85,）,-,均质阀,6,（均质）,-,第二换热器,7,（与管外流动的杀菌后物料热交换后，加热到,120,）,-,超高温加热器,8,（蒸汽加热到,135-150,）,-,保温管,9,（保温,2-4s,）,-,换热器,10,（冷却到,65,）,-,均质阀,12-,换热器,13,、,11,（分别冷却到,15,、,5,）,-,无菌槽。
第三节 间接加热式杀菌设备,釜式杀菌设备又称杀菌锅，分为立式和卧式杀菌锅（较为常用），主要用作罐头食品的高压杀菌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第四节 釜式加热杀菌设备,一、普通卧式蒸汽杀菌锅,包括锅体、进汽管、水泵、安全阀与仪表、排水管等组成第四节 釜式加热杀菌设备,一、普通卧式蒸汽杀菌锅,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节 釜式加热杀菌设备,二,、卧式淋水杀菌锅,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1,、用途,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2,、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四节 釜式加热杀菌设备,二,、卧式淋水杀菌锅,3,、组成与工作流程,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第四节 釜式加热杀菌设备,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独立调温调压：,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循环水同一水体：,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二,、卧式淋水杀菌锅,4,、回转淋水式杀菌锅,第四节 釜式加热杀菌设备,二,、卧式淋水杀菌锅,4,、回转淋水式杀菌锅,（,1,）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2,）系统流程,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,第四节 釜式加热杀菌设备,三,、浸水式杀菌锅,浸水式杀菌锅有静置浸水式和回转浸水式两种特点：,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四节 釜式加热杀菌设备,三,、浸水式杀菌锅,1,、静止浸水式杀菌锅,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，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第四节 釜式加热杀菌设备,三,、浸水式杀菌锅,2,、回转浸水式杀菌锅,第四节 釜式加热杀菌设备,三,、浸水式杀菌锅,2,、回转浸水式杀菌锅,（1）工作流程,制备热水,冷水泵供水，达到一定液位后开启加热阀，利用蒸汽直接加热到预定温度通过温度控制器和电磁阀（开关）自动供汽，以维持温度恒定向杀菌锅送水,当杀菌锅内装入杀菌物料后，利用重力落差和压差将热水送入杀菌锅内利用液位计和电磁阀控制水位杀菌锅升温,进入杀菌锅的过热水与杀菌物料进行热交换，水温下降蒸汽加热混合器对循环水加热后送入杀菌锅，使热水和杀菌物料升温到杀菌。