CN103181606B - 粘稠性食品的超高温瞬时杀菌方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粘稠性食品的超高温瞬时杀菌方法及其装置，所述超高温瞬时灭菌装置包括进料段、加热段和冷却段连接组成；所述加热段由螺杆和可对粘稠性物料进行加热的螺杆套筒组成；所述加热段分为预热区，升温区和超高温瞬时灭菌区；使粘稠性物料在加热段内实现梯度升温。采用本发明所述超高温瞬时灭菌装置对粘稠性食品进行超高温瞬时灭菌，由于螺杆的传动分散作用，避免了粘稠性食品在加热时因局部受热不均而导致的焦、糊、堵塞管道等现象，并且因为粘稠性食品得到均匀分散，杀菌效率也得到很大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及食品杀菌领域，具体涉及一种粘稠性食品的超高温瞬时杀菌方法及其装置。
背景技术
为保持食品的营养、感官、安全性,特别是完好地保存天然食品中的一些生理活性成分，保证食品的安全性，人们探求更为有效的加工和杀菌方法。不同的杀菌方法适用于不同的包装材料、容器以及不同食品的生产工艺要求。一般食品杀菌方式可分为热杀菌和非热杀菌两大类。食品的非热杀菌主要包括物理杀菌和化学杀菌，物理杀菌主要是指：辐照杀菌、紫外线杀菌、超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌和超声波灭菌等。物理杀菌的主要优点是杀菌效果好，对食品污染小，易于操作和控制，能更好地保持食品自然风味，但杀菌成本太高；化学杀菌主要是指在食品中通过添加抑菌剂和防腐剂，如臭氧、二氧化氯和乳酸链球菌素等，从而达到抑菌或杀菌的目的。该方法易于操作、控制，杀菌效果好，成本较低。但在使用中易受水分、温度、pH值和机体环境等因素的影响，作用效果变化较大。另外食品中残留的化学试剂多次使用可能使菌体产生抗性，同时也会影响食品的自然风味和质构。食品的热杀菌是食品加工与保藏中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一，其作用主要是杀死微生物、钝化酶；改善食品的品质和特性，提高食品中营养成分的可消化性和可利用率；破坏食品中不符合需要或有害的成分，目前，热杀菌技术的主要研究动向是热杀菌条件的最优化和热杀菌设备。热杀菌条件的最优化就是协调热杀菌的温度-时间条件，使热杀菌的效果达到期望的作用，而尽量减少不期望的作用。对于热杀菌设备其最常用的便是蒸汽杀菌设备，其次是微波加热杀菌设备和电阻加热杀菌设备。每种热杀菌设备都有各自的优势，同时也有其局限性。
对于流动性较好的液体食品一般采用超高温瞬时(UHT)杀菌技术，我国从20世纪80年代引进国外超高温瞬时杀菌技术，发展至今已有20多年的历史。关于超高温瞬时杀菌，尚没有十分明确的定义。习惯上，把加热温度为135～150℃，加热时间为4S～20S，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT杀菌。经超高温处理的流体食品，不仅最大限度地保持了流体食品中各类营养成份，而且具有保存期长，便于携带、贮存、饮用和可远距离销售等优点而深受消费者欢迎。超高温瞬时杀菌由超高温瞬时杀菌机来实现灭菌，该装置对流体物料进行高温瞬间杀菌，既能实现对物料杀菌，又不破坏物料风味和营养价值。适用于鲜乳、果汁、饮料、酱油、豆浆等液体物料的瞬时杀菌。但是对于一些膏状粘稠性食品来说，由于其粘稠不易流动性，应用超高温杀菌技术对其杀菌时，容易造成物料的局部受热而产生焦、糊、堵塞物料管道及不能彻底杀菌等现象，所以超高温杀菌技术很难应用到其中。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种超高温瞬时杀菌的装置，该装置特别适用于粘稠性食品的超高温瞬时杀菌。
本发明的另一目的在于提供一种粘稠性食品的超高温瞬时杀菌方法。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种超高温瞬时灭菌装置，其特征在于，包括进料段、加热段和冷却段连接组成；所述加热段由螺杆和可对物料进行加热的螺杆套筒组成；所述加热段分为预热区，升温区和超高温瞬时灭菌区；使物料在加热段内实现梯度升温。
作为一种可选方案，所述进料段包括料仓及位于料仓底部的螺杆；使得物料通过螺杆的运动输送至加热段。
作为一种优选方案，所述料仓内还设有搅拌翅。可以使粘稠性物料在进料段混合得更均匀。
作为一种可选方案，所述冷却段包括螺杆、螺杆套筒及包覆于螺杆套筒外的冷却管道。
进料段的物料出口可以位于高于加热段物料入口的平面上，即进料段中的物料可以通过重力作用进入加热段。
同理，加热段的物料出口可以位于高于冷却段物料入口的平面上，即加热段中的物料可以通过重力作用进入冷却段。
作为一种优选方案，所述进料段与加热段之间，优选设有转轴。
作为一种优选方案，所述加热段与冷却段之间，优选设有转轴。
转轴的作用，是为了便于粘稠性物料更好地在进料段与加热段之间或加热段与冷却段之间进行转移，以免出现堵塞的现象。
作为一种优选方案，所述超高温瞬时灭菌区的温度设定为135～145℃。
一种粘稠性食品的超高温瞬时灭菌方法，采用所述超高温瞬时灭菌装置；包括如下步骤：
S1.将粘稠性食品放入进料段中，充分搅拌；
S2.搅拌后的粘稠性食品由进料段输送至加热段中，加热段的超高温瞬时灭菌区的温度设定为135～145℃，使搅拌后的粘稠性食品在4～20s的时间内通过加热段，进入冷却段；
S3.将进入冷却段的粘稠性食品冷却至10～45℃。
作为一种优选方案，步骤S2.中，加热段的预热区的温度设定为60～100℃；升温区的温度设定为60～100℃。
作为一种优选方案，步骤S3.中，所述冷却的时间为20s内。
本发明所述的粘稠性食品，可以是肉泥、肉膏、果酱、炼乳等流动性差的食品。
与现有技术相比本发明具有如下有益效果：
采用本发明所述超高温瞬时灭菌装置对粘稠性食品进行超高温瞬时灭菌，由于螺杆的传动分散作用，避免了粘稠性食品在加热时因局部受热不均而导致的焦、糊、堵塞管道等现象，并且因为粘稠性食品得到均匀分散，杀菌效率也得到很大的提高。
附图说明
图1为本发明所述超高温瞬时灭菌装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的试剂、方法均为本领域常用的试剂和方法。
实施例中所用的超高温瞬时灭菌装置结构如图1所示：
进料段1由料仓11和位于料仓底部的螺杆12组成，进料段1的物料出口高于加热段2的物料入口；加热段2由螺杆4和可对粘稠性物料进行加热的螺杆套筒5组成，并且分为预热区21，升温区22和超高温瞬时灭菌区23；加热段2的物料出口高于冷却段3的物料入口；冷却段3由螺杆31，螺杆套筒32和冷却管道33组成；进料段1与加热段2之间，有转轴7，加热段2与冷却段3之间，设有转轴8。
实施例1
取鸡骨架一只，解冻、清洗、剔除内脏等杂物，经碎骨机初步破碎成鸡骨泥，鸡骨泥由进料段1充分搅拌后并均匀输送至带梯度加热的加热段2，通过螺杆4的输送经预热区21（60℃～80℃）、升温区22（110℃～130℃）、超高温瞬时杀菌区23（135℃～145℃）加热升温杀菌，鸡骨泥通过加热段2的时间为12s，灭菌后的鸡骨泥再经冷却段3在20s内将鸡骨泥冷却至30℃-40℃后，即得到经超高温瞬时杀菌的鸡骨泥。目测鸡骨泥没有出现焦糊现象，鸡骨泥的气味没有发生变化，检测其菌落总数，并与未经超高温瞬时杀菌的鸡骨泥的菌落总数对照，计算杀菌率（（杀菌前菌落总数-杀菌后菌落总数）÷杀菌前菌落总数）。杀菌前鸡骨泥的菌落总数为5.5×104cfu/g，杀菌后鸡骨泥菌落总数为3.5×102cfu/g，鸡骨泥的杀菌率为99.4%。
实施例2
取适量炼乳，由进料段1充分搅拌后并均匀输送至带梯度加热的加热段2，通过螺杆4输送经预热区21（70℃-80℃）、升温区22（100℃-110℃）、超高温瞬时杀菌区23（130℃-135℃）加热升温杀菌，炼乳通过加热段2的时间为8s，再经冷却段3在20s内将其冷却至10℃-20℃后，即得到经超高温瞬时杀菌的炼乳，目测炼乳没有出现焦糊现象，炼乳的气味没有发生变化，检测其菌落总数，并与之前未经超高温瞬时杀菌的炼乳的菌落总数对照，计算杀菌率（计算方式同实施例1）。杀菌前炼乳的菌落总数为5.6×104cfu/g，杀菌后炼乳菌落总数为5.9×102cfu/g，炼乳的杀菌率为98.9%。
实施例3
取适量果酱，由进料段1充分搅拌后并均匀输送至带梯度加热的加热段2，通过螺杆4输送经预热区21（80℃-100℃）、升温区22（100℃-110℃）、超高温瞬时杀菌区23（130℃-140℃）加热升温杀菌，果酱通过加热段2的时间为10s，再经冷却段3在20s内将其冷却至20℃-30℃后，即得到经超高温瞬时杀菌的果酱，目测果酱没有出现焦糊现象，果酱的气味没有发生变化，检测其菌落总数，并与之前未经超高温瞬时杀菌的果酱的菌落总数对照，计算杀菌率（计算方式同实施例1）。杀菌前果酱的菌落总数为7.0×104cfu/g，杀菌后果酱菌落总数为4.3×102cfu/g，果酱的杀菌率为99.4%。
实施例4
取适量肉膏，由进料段1充分搅拌后并均匀输送至带梯度加热的加热段2，通过螺杆4输送经预热区21（80℃-90℃）、升温区22（120℃-130℃）、超高温瞬时杀菌区23（140℃-150℃）加热升温杀菌，肉膏通过加热段2的时间为15s，再经冷却段3在20s内将其冷却至35℃-45℃后，即得到经超高温瞬时杀菌的肉膏，目测肉膏没有出现焦糊现象，肉膏的气味没有发生变化，检测其菌落总数，并与之前未经超高温瞬时杀菌的肉膏的菌落总数对照，计算杀菌率（计算方式同实施例1）。杀菌前肉膏的菌落总数为5.5×104cfu/g，杀菌后肉膏落总数为3.7×102cfu/g，肉膏的杀菌率为99.3%。
Claims (5)
1.一种超高温瞬时灭菌装置，其特征在于，包括进料段(1)、加热段(2)和冷却段(3)连接组成；所述加热段(2)由螺杆(4)和可对粘稠性物料进行加热的螺杆套筒(5)组成；所述加热段(2)分为预热区(21)，升温区(22)和超高温瞬时灭菌区(23)；使粘稠性物料在加热段(2)内实现梯度升温；所述进料段(1)的物料出口位于高于加热段(2)的物料入口的平面上,所述进料段(1)与加热段(2)之间设有转轴；所述加热段(2)的物料出口位于高于冷却段(3)的物料入口的平面上,所述加热段(2)与冷却段(3)之间设有转轴；所述进料段(1)包括料仓(11)及位于料仓底部的螺杆(12)；使得物料通过螺杆的运动输送至加热段(2)；所述料仓(11)内还设有搅拌翅；所述冷却段(3)包括螺杆(31)、螺杆套筒(32)及包覆于螺杆套筒外的冷却管道(33)。
2.根据权利要求1所述超高温瞬时灭菌装置，其特征在于，所述超高温瞬时灭菌区(23)的温度设定为135～145℃。
3.一种粘稠性食品的超高温瞬时灭菌方法，其特征在于，采用权利要求1～2任意一项权利要求所述超高温瞬时灭菌装置；包括如下步骤：
S1.将粘稠性食品放入进料段中，充分搅拌；
S2.搅拌后的粘稠性食品由进料段输送至加热段中，加热段的超高温瞬时灭菌区的温度设定为135～145℃，使搅拌后的粘稠性食品在4～20s的时间内通过加热段，进入冷却段；
S3.将进入冷却段的粘稠性食品冷却至10～45℃。
4.根据权利要求3所述粘稠性食品的超高温瞬时灭菌方法，其特征在于，步骤S2.中，加热段的预热区的温度设定为60～100℃；升温区的温度设定为60～100℃。
5.根据权利要求3所述粘稠性食品的超高温瞬时灭菌方法，其特征在于，步骤S3.中，所述冷却的时间为20s内。
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