CN107232474A - 一种巴氏杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种巴氏杀菌装置，包括加热灭菌腔和冷却降温腔；加热灭菌腔内设置有螺旋状物料管道，加热灭菌腔的腔体与热水循环单元以及蒸汽进出管路连接；冷却降温腔内设置有螺旋状降温物料管道，冷却降温腔的腔体与冷水循环单元连接。本发明通过热水和蒸汽对物料加热杀菌，通过冷水对灭菌物料降温。蒸汽过滤器可过滤蒸汽杂质，防止蒸汽杂质对物料的污染；无菌空气过滤器实现无菌空气对灭菌后冷凝水的吹扫，防止冷凝水污染物料；通过调节物料流速和螺旋状管道长度，以及控制灭菌装置温度实现75～121℃灭菌，灭菌时间十几至几十秒。本发明加热后迅速降温，避免物料长期处于高温状态造成的营养和外观影响，使用简便。
Description
技术领域
本发明涉及一种简便巴氏杀菌装置，可实现物料的杀菌和快速降温，可应用于食品加工，化妆品领域，特别是食品加工中的牛奶，果汁生产。
背景技术
巴氏杀菌是一种广泛应用于食品，化妆品，甚至药品生产的杀菌方法。主要原理是有害微生物不耐受高温的机理。其主要特点是在较低的温度下(60～65℃)保持20～30分钟，或较高温度下(75～95℃)维持十几秒至几十秒钟。既能够保证杀灭有害微生物，又能极高的避免高温对灭菌物料营养和活性的破坏。
经调查现有的杀菌装置主要通过加热槽对物料进行加热杀菌，对于食品，化妆品等一系列物料灭菌后容易造成二次污染，从而起不到巴氏杀菌的效果；并且物料不能及时降温，降温时间较长，物料高温时间过长，对物料的影响较大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有高温巴氏杀菌装置存在的二次污染问题；解决装置本身微生物对灭菌物料的污染；该装置能实现75～121℃温度区间灭菌，时间控制在十几至几十秒，灭菌后物料能够快速降温，可极大的保护物料的口感，活性，外观，减少营养损失，且使用方便。
实现上述目的的技术方案如下：
一种巴氏杀菌装置，包括加热灭菌腔和冷却降温腔；
所述加热灭菌腔内设置有螺旋状物料管道，加热灭菌腔的腔体与热水循环单元以及蒸汽进出管路连接；
所述冷却降温腔内设置有螺旋状降温物料管道，冷却降温腔的腔体与冷水循环单元连接；
所述螺旋状物料管道与螺旋状降温物料管道连通。
所述螺旋状物料管道的进料口与空压气管连接，空压气管的管路上设置有无菌空气过滤器。
所述螺旋状物料管道的进料口与第一蒸汽管相连，第一蒸汽管的管路上设置有蒸汽过滤器。
所述螺旋状物料管道的进料口管路上设置有流量控制器。
所述热水循环单元包括与加热灭菌腔连通的热水进水管路和热水回水管路，热水进水管路的进水端与热水输送泵相连，热水输送泵与恒温热水加热器相连，恒温热水加热器与热水回水管路的出水端相连。
所述热水进水管路与蒸汽入口管道相连，热水回水管路与蒸汽出口管道相连。
所述冷水循环单元包括冷水进水管路和冷水回水管路，冷水进水管路的进水端与冷水输送泵相连，冷水输送泵与冷水机相连，冷水机与冷水回水管路的出水端相连。
所述螺旋状物料管道的轴线平行于加热灭菌腔的长度方向，螺旋状物料管道上设置有第一温度检测器。
所述螺旋状降温物料管道的轴线平行于冷却降温腔的长度方向，螺旋状降温物料管道上设置有第二温度检测器。
所述加热灭菌腔设置有压力表，用于通蒸汽的时候显示腔体内压力。
作为一种方案，加热灭菌腔包括第一壳体，第一壳体上连接有蒸汽入口管和蒸汽出口管，第一壳体内设置有螺旋状物料管道，第一温度检测器，恒温热水加热器，恒温热水加热器温度控制器，热水输送泵。冷却降温腔包括第二壳体，螺旋状降温物料管道，第二温度检测器，冷水机和冷水输送泵组成。物料管道进料口端设置流量控制器，蒸汽过滤器和无菌空气过滤器。物料可通过进料口进入，经杀菌降温后从出料口流出。
物料管道为螺旋状，增加换热面积；物料进料口设置流速监控装置，可以通过螺旋管道长度和流速控制器控制设定灭菌时间。
物料进料口端设置蒸汽入口，在巴氏杀菌前可对该装置物料管道灭菌处理，防止本装置自身造成灭菌后物料的二次污染。加装蒸汽过滤器，防止蒸汽杂物对物料的污染；蒸汽过滤器后加装无菌空气过滤器，可用于吹干灭菌残留的冷凝水，防止冷凝水对物料的再次污染。
热水循环单元配备恒温热水器，并预留蒸汽进出口，配合蒸汽进气管和出气管，可以实现75-121℃温度区间灭菌。
物料灭菌后，直接进入螺旋状降温管道降温，降温装置通过恒温冷水机实现降温。可以根据灭菌温度的高低增加降温螺旋状管道的长度，实现高效降温。极大的避免高温对活性物料外观、活性和营养的影响
本发明中，物料灭菌管道呈现螺旋状，包括加热灭菌和冷却降温两个螺旋部分，具有进料口和出料口；进料口上游设置流量控制器，能够检测物料的流速，通过控制流速和(或)螺旋状管道的长度，进而控制物料在灭菌管道存留的时间，从而起到杀菌效果。
流量控制器下游设有蒸汽入口(即第一蒸汽管道)，蒸汽过滤器，无菌空气过滤器，压缩空气入口(空压气管)，可以实现灭菌前对本灭菌装置的杀菌，且通过无菌空气过滤器实现对蒸汽灭菌过程中的冷凝水的吹干。
加热灭菌部分螺旋管外部设有壳体，壳体上装有第一温度检测器，用于检测灭菌时的物料温度；壳体通过管道连接恒温热水加热器，热水器热水出口装有热水输送泵，向壳体内的加热灭菌腔输送恒温热水；可以实现75～100℃灭菌温度。
壳体预留蒸汽管道入口和出口(或者与热水进水和出水管道共有接口，此时蒸汽管道通过阀门和三通与恒温热水加热器管道分开)，可以实现100～121℃灭菌温度。
冷却降温部分的螺旋管道外部也有壳体，壳体上装有第二温度检测器，用于检测灭菌后物料的冷凝温度，可根据降温要求改变螺旋管的长度，进而对物料有效降温。降温壳体通过管道与冷水机连接，并形成回路，管道装有冷水输送泵可以向降温壳体输送冷水，实现降温。
相比于现有技术，本发明的进步体现在以下方面：
本发明对高温巴氏杀菌装置进一步改进在于，螺旋状灭菌管道和物料流量控制器，可通过调节螺旋状管道长度和进料速度实现灭菌时间控制。
本发明对高温巴氏杀菌装置进一步改进在于，加装恒温热水加热器循环单元和蒸汽进出管路的组合实现了75～121℃灭菌区间。
本发明对高温巴氏杀菌装置的进一步改进在于，在物料入口加入蒸汽过滤器和空气过滤器，实现物料管道预先灭菌和灭菌后冷凝水的吹干处理。
本发明对高温巴氏杀菌装置的进一步改进在于，螺旋状物料降温管道，实现物料的高效降温。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进步详细介绍，本发明可根据具体要求修改螺旋物料加热管道，因此不局限于本实例。
如图1所示，一种高温巴氏杀菌装置，包括加热灭菌装置和冷却降温装置两个部分。物料管道是由两根螺旋管道组成，加热灭菌的螺旋状物料管道1和冷却降温的螺旋状降温物料管道3；物料流经螺旋状物料管道1和螺旋状降温物料管道3实现灭菌和降温。物料入口A下游为流量控制器6用以控制流量，流量控制器6下游设置蒸汽过滤器7，可为物料管道预先灭菌；蒸汽过滤器7连接无菌空气过滤器16，可用于物料管道灭菌后的吹扫，并设置空压气管作为压缩空气入口，螺旋状物料管道1外部设置第一壳体2，第一壳体2上配置有压力表21，第一壳体2上安装第一温度控制器5用于检测灭菌温度，第一壳体2通过管道连接恒温热水加热器8，恒温热水加热器8通过温控装置9控制温度，由热水输送泵10输送热水至第一壳体2；蒸汽出口管道14和蒸汽出口管道15分别与热水回水管道和热水进水管道连接，用于蒸汽加热。冷却降温装置中，螺旋状降温物料管道3外部有第二壳体4，第二壳体4上安装有第二温度控制器13用于检测降温温度；第二壳体4通过管道连接冷水机12，管道配合冷水输送泵11，用于输送冷水至第二壳体4对物料降温。
使用本发明的灭菌流程如下：
打开流量控制器6，关闭物料管道连接的其它阀门，物料入口A连接清水源，清洗螺旋状物料管道1和螺旋状降温物料管道3；清洗完毕后关闭流量控制器6后方的第一阀门17，打开与物料管道连接的第一进蒸汽管的进气阀门18和第二阀门20，蒸汽通过蒸汽过滤器7过滤掉杂质，并对空气过滤器16、螺旋状物料管道1和螺旋状降温物料管道3灭菌，灭菌时间约为30min；灭菌结束后关闭第一蒸汽管的进气阀门18，打开空压气管的空气进气阀门19，压缩空气通过空气过滤器16过滤掉杂质并除菌，对螺旋状物料管道1和螺旋状降温物料管道3冷凝水进行吹扫，吹扫时间约为30min；吹扫结束后关闭压缩空气的空气进气阀门19，关闭空气过滤器16与螺旋状物料管道1之间的第二阀门20，关闭物料出口B，打开恒温热水加热器8，热水输送泵10进热水或第一壳体2进蒸汽(通过蒸汽入口管道14和蒸汽出口管道15)对第一壳体2升温至所需灭菌温度。
在此同时打开冷水机12和冷水输送泵11，将第二壳体4降至所需温度，温度通过第二温度检测器13检测；随后打开物料进口A和出口B，将物料输送进螺旋状物料管道1，通过流量控制器6控制物料流速，使物料在螺旋状物料管道1中存留够灭菌时间，灭菌后的物料进入螺旋状降温物料管道3降温，并输送至无菌密闭容器保存，灭菌降温结束。
本发明的灭菌装置通过螺旋管道实现物料的灭菌和降温。使用者可以通过控制流速和螺旋管道的长度控制灭菌时间，可用于高温75～121℃，短时间(十几秒至几十秒)的巴氏杀菌；螺旋管道的设计可以增加加热和降温效率；物料管道设置蒸汽过滤器7和空气过滤器16，能够对仪器进行杀菌和杀菌后的吹扫，进而减少仪器自身微生物污染；物料灭菌后立即进入螺旋状降温物料管道3，能够实现物料的快速降温，从而有效的控制灭菌后余温对物料的影响，减少物料营养或活性损失。本发明可以广泛应用至食品和化妆品工业生产中。此外，本发明的加热装置部分还可以应用于发酵过程中无菌空气中噬菌体的去除。
Claims (10)
1.一种巴氏杀菌装置，其特征在于：包括加热灭菌腔和冷却降温腔；
所述加热灭菌腔内设置有螺旋状物料管道(1)，加热灭菌腔的腔体与热水循环单元以及蒸汽进出管路连接；
所述冷却降温腔内设置有螺旋状降温物料管道(3)，冷却降温腔的腔体与冷水循环单元连接；
所述螺旋状物料管道(1)与螺旋状降温物料管道(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述螺旋状物料管道(1)的进料口与空压气管连接，空压气管的管路上设置有无菌空气过滤器(16)。
3.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述螺旋状物料管道(1)的进料口与第一蒸汽管相连，第一蒸汽管的管路上设置有蒸汽过滤器(7)。
4.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述螺旋状物料管道(1)的进料口管路上设置有流量控制器(6)。
5.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述热水循环单元包括与加热灭菌腔连通的热水进水管路和热水回水管路，热水进水管路的进水端与热水输送泵(10)相连，热水输送泵(10)与恒温热水加热器(8)相连，恒温热水加热器(8)与热水回水管路的出水端相连。
6.根据权利要求5所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述热水进水管路与蒸汽入口管道(14)相连，热水回水管路与蒸汽出口管道(15)相连。
7.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述冷水循环单元包括冷水进水管路和冷水回水管路，冷水进水管路的进水端与冷水输送泵(11)相连，冷水输送泵(11)与冷水机(12)相连，冷水机(12)与冷水回水管路的出水端相连。
8.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述螺旋状物料管道(1)的轴线平行于加热灭菌腔的长度方向，螺旋状物料管道(1)上设置有第一温度检测器(5)。
9.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述螺旋状降温物料管道(3)的轴线平行于冷却降温腔的长度方向，螺旋状降温物料管道(3)上设置有第二温度检测器(13)。
10.根据权利要求1所述的一种巴氏杀菌装置，其特征在于：所述加热灭菌腔设置有压力表(21)。
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