CN113430090B - 一种食用醋除菌装置及食用醋除菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种食用醋除菌装置及食用醋除菌方法，包括反应釜、冷凝装置和换热装置；反应釜的出料口通过混料管与换热装置的进料口相连通；冷凝装置的进料口连通反应釜的首端，冷凝装置的出料口连通混料管；反应釜、换热装置和混料管三者的连接端均设有电动阀门。本发明只通过蒸汽对反应釜进行加热，避免了导热油局部过热，管道内壁产生积碳和油泥的问题发生。利用醋酸冷凝回流装置，避免了因醋酸挥发导致的反应釜压力过大，而发生爆炸的风险，同时蒸发的醋酸也可以保证其洁净度，从而进一步进行收集。通过控温程序实现对反应釜内部温度精准控制，使杂菌从芽孢形态转变成正常生长形态，再通过高温进行高效杀灭。
Description
技术领域
本发明涉及食用醋除菌技术领域，尤其涉及一种食用醋除菌装置及食用醋除菌方法。
背景技术
食用醋在加工过程中，由于发酵过程中的温度及环境适合酵母菌等有用菌的生长，也适合其它杂菌的生长，而目前制醋过程中的除菌效果并不理想，杂菌的存在将影响醋的食用品质及货架期。
专利CN104403922A公布了一种食用醋除菌冷却装置，该专利通过导热油和蒸汽夹层同时对反应釜加热，对反应釜内的醋快速进行高温灭菌，但该法存在以下问题：
导热油的使用存在局部高温问题，容易导致导热油寿命缩短，且管道内壁易产生积碳和油泥，最终使得导热速率大大降低；
食用醋中的主要成分是醋酸，其在高温条件下极易挥发，使得该反应釜内的压力增大，存在爆炸风险；
导热油及蒸汽的流向(从上至下)使得反应釜顶端的物料温度远高于底端的物料温度，整个反应釜内物料受热不均匀，灭菌程度不一致；
某些杂菌以芽孢的形式存在，在高温条件下无法被彻底杀灭。
发明内容
本发明的目的在于提出一种灭菌完全，操作安全并且操作便捷的食用醋除菌装置及食用醋除菌方法。
为达到上述目的，本发明提出一种食用醋除菌装置，包括反应釜(1)、冷凝装置(19)和换热装置(30)；
所述反应釜(1)的出料口通过混料管(25)与所述换热装置(30)的进料口相连通；
所述冷凝装置(19)的进料口连通所述反应釜(1)的首端，所述冷凝装置(19)的出料口连通所述混料管(25)；
所述反应釜(1)、所述换热装置(30)和所述混料管(25)三者的连接端均设有电动阀门。
进一步的，所述反应釜(1)包括一个内胆(2)，所述内胆(2)与所述反应釜(1)的外壁之间形成蒸汽腔(3)；所述内胆(2)内设有循环装置(4)，所述循环装置(4)与所述蒸汽腔(3)相连通。
进一步的，还包括一个搅拌装置(5)，所述搅拌装置(5)设于所述内胆(2)内，所述搅拌装置(5)通过变速器(16)与外接电机(15)传动连接。
进一步的，所述反应釜(1)的外壁底部设有蒸汽入口(8)、冷却液入口(9)；所述反应釜(1)的外壁端部设有蒸汽出口(11)和冷却液出口(12)；所述反应釜(1)的内胆(2)的端部设有投料口(10)。
进一步的，所述内胆(2)内还设有测温探头(7)和压力传感器(13)。
进一步的，所述冷凝装置(19)为一根冷凝管，所述冷凝管自进料口至出料口依次设有冷凝腔(21)和集液器(23)；
所述冷凝腔(21)的外周设有冷却夹层(22)，所述冷却夹层(22)内填充有冷凝液。
进一步的，所述混料管(25)连接一个加压泵(26)。
进一步的，所述换热装置(30)设有出料口(28)、冷却水出口(29)和冷却水入口(31)。
本发明还提出一种食用醋除菌方法，包括以下步骤：
步骤1：将食用醋灌入反应釜(1)中；
步骤2：打开搅拌装置(5)，同时调节搅拌装置(5)的转速；
步骤3：通过蒸汽入口(8)向蒸汽腔(3)内通入蒸汽，同步开启循环装置(4)对内胆(2)内食用醋进行持续加热；
调节蒸汽入口(8)处的蒸汽流量V至V1，测温探头(7)检测反应釜(1)的内胆(2)中物料温度为T，并处理t时间，使食用醋中以芽孢形式存在的杂菌快速萌发；其中物料温度T1满足60℃≤T≤85℃，最适温度为T1，T1满足65℃≤T1≤75℃；t满足15min≤t≤35min，最佳处理时间为t1，t1满足20min≤t1≤30min。其中，测温保护夹套6可对测温探头7起保护作用；
调节蒸汽入口(8)处的蒸汽流量V至V2，测温探头(7)检测反应釜(1)的内胆(2)中物料温度Ts，并处理ts时间，可杀死食用醋中萌发的芽孢；其中物料温度Ts满足100℃≤Ts≤120℃，最适温度为T2，T2满足105℃≤T2≤110℃；ts满足10min≤ts≤25min，最适处理时间为t2，t2满足15min≤t2≤20min；
步骤4：压力传感器(13)实施感测内胆(2)上方的蒸汽压力P；
当P≤P1时，此时反应釜(1)与冷凝装置(19)之间的电动阀门关闭，持续加热；
当P＞P1时，此时反应釜(1)与冷凝装置(19)之间的电动阀门开启，食用醋中部分挥发的醋酸及水蒸汽排入冷凝腔(21)冷凝后，进入集液器(23)收集。
步骤5：对内腔(2)内的食用醋持续加热，测温探头(7)检测内胆(2)中物料温度为Tf，并处理tf时间，快速降低食用醋温度，使食用醋中以芽孢形式存在的未被彻底杀灭的杂菌快速萌发后，将冷却液从冷却液出口(12)排出；
步骤6：重复上述步骤3-步骤5两次；
步骤7：关闭循环装置(4)，打开反应釜(1)和冷凝装置(19)与换热装置(30)之间的电动阀门，开启加压泵(26)，反应釜(1)和冷凝装置(19)内的醋酸在混料管(25)内充分混合后排入换热装置(30)；
步骤8：换热装置(30)对物料进行换热冷却后，从出料口排出。
进一步的，在步骤5中，物料温度Tf满足50℃≤Tf≤65℃；tf满足5min≤tf≤10min。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：
1、只通过蒸汽对反应釜进行加热，避免了导热油局部过热，管道内壁产生积碳和油泥的问题发生。
2、利用醋酸冷凝回流装置，避免了因醋酸挥发导致的反应釜压力过大，而发生爆炸的风险，同时蒸发的醋酸也可以保证其洁净度，从而进一步进行收集。
3、通过更改反应釜加热夹套内蒸汽的流向及增设反应釜物料循环装置，可使得反应釜内部物料均匀受热，灭菌充分；
4、通过控温程序实现对反应釜内部温度精准控制，使杂菌从芽孢形态转变成正常生长形态，再通过高温进行高效杀灭。
附图说明
图1为本发明实施例中食用醋除菌装置的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
如图1所示，本发明提出一种食用醋除菌装置，包括反应釜1、冷凝装置19和换热装置30；
反应釜1的出料口17通过混料管25与换热装置30的进料口27相连通；
冷凝装置19的进料口连通反应釜1的首端，冷凝装置19的出料口连通混料管25；
反应釜1、换热装置30和混料管25三者的连接端均设有电动阀门；在反应釜1的外周设有安装支脚14。
在本实施例中，反应釜1包括一个内胆2，内胆2与反应釜1的外壁之间形成蒸汽腔3；内胆2内设有循环装置4，循环装置4与蒸汽腔3相连通。
在本实施例中，还包括一个搅拌装置5，搅拌装置5设于内胆2内，搅拌装置5通过变速器16与外接电机15传动连接。
在本实施例中，反应釜1的外壁底部设有蒸汽入口8、冷却液入口9；反应釜1的外壁端部设有蒸汽出口11和冷却液出口12；反应釜1的内胆2的端部设有投料口10。
在本实施例中，内胆2内还设有测温探头7和压力传感器13。
在本实施例中，冷凝装置19为一根冷凝管，冷凝管自进料口至出料口依次设有冷凝腔21和集液器23；
冷凝腔21的外周设有冷却夹层22，冷却夹层22内填充有冷凝液。
在本实施例中，混料管25连接一个加压泵26。
在本实施例中，换热装置30设有出料口28、冷却水出口29和冷却水入口31。
为了便于本发明装置使用的理解，本发明还提出一种食用醋除菌方法，包括以下步骤：
步骤1：将食用醋通过投料口10灌入反应釜1中；
步骤2：打开搅拌装置5，同时通过变速器16调节搅拌装置5的转速；
步骤3：通过蒸汽入口8向蒸汽腔3内通入蒸汽，同步开启循环装置4对内胆2内食用醋进行持续加热；
调节蒸汽入口8处的蒸汽流量V至V1，测温探头7检测反应釜1的内胆2中物料温度为T，并处理t时间，使食用醋中以芽孢形式存在的杂菌快速萌发；其中物料温度T1满足60℃≤T≤85℃，最适温度为T1，T1满足65℃≤T1≤75℃；t满足15min≤t≤35min，最佳处理时间为t1，t1满足20min≤t1≤30min。其中，测温保护夹套6可对测温探头7起保护作用；
调节蒸汽入口8处的蒸汽流量V至V2，测温探头7检测反应釜1的内胆2中物料温度Ts，并处理ts时间，可杀死食用醋中萌发的芽孢；其中物料温度Ts满足100℃≤Ts≤120℃，最适温度为T2，T2满足105℃≤T2≤110℃；ts满足10min≤ts≤25min，最适处理时间为t2，t2满足15min≤t2≤20min；
步骤4：压力传感器13实施感测内胆2上方的蒸汽压力P；
当P≤P1时，此时反应釜1与冷凝装置19之间的电动阀门20关闭，持续加热；
当P＞P1时，此时反应釜1与冷凝装置19之间的电动阀门20开启，食用醋中部分挥发的醋酸及水蒸汽排入冷凝腔21冷凝后，进入集液器23收集。
步骤5：对内腔2内的食用醋持续加热，测温探头7检测内胆2中物料温度为Tf，并处理tf时间，快速降低食用醋温度，使食用醋中以芽孢形式存在的未被彻底杀灭的杂菌快速萌发后，将冷却液从冷却液出口12排出；其中物料温度Tf满足50℃≤Tf≤65℃，最适温度为T3，T3满足55℃≤T3≤60℃；tf满足5min≤tf≤10min，最佳处理时间为t3，t3满足6min≤t3≤8min。
步骤6：重复上述步骤3-步骤5两次；
步骤7：关闭循环装置4，打开反应釜1和冷凝装置19与换热装置30之间的电动阀门24和电动阀门18，开启加压泵26，反应釜1和冷凝装置19内的醋酸在混料管25内充分混合后排入换热装置30；
步骤8：换热装置30的冷却水出口29排入冷却水与内部的醋酸实现换热降温，物料进行换热冷却后，从出料口28排出。冷却水吸热后从冷却水出口29排出。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种食用醋除菌装置，其特征在于，包括反应釜（1）、冷凝装置（19）和换热装置（30）；
所述反应釜（1）的出料口通过混料管（25）与所述换热装置（30）的进料口相连通；
所述冷凝装置（19）的进料口连通所述反应釜（1）的首端，所述冷凝装置（19）的出料口连通所述混料管（25）；
所述反应釜（1）、所述换热装置（30）和所述混料管（25）三者的连接端均设有电动阀门；
所述反应釜（1）包括一个内胆（2），所述内胆（2）与所述反应釜（1）的外壁之间形成蒸汽腔（3）；所述内胆（2）内设有循环装置（4），所述循环装置（4）与所述蒸汽腔（3）相连通；
还包括一个搅拌装置（5），所述搅拌装置（5）设于所述内胆（2）内，所述搅拌装置（5）通过变速器（16）与外接电机（15）传动连接；
所述反应釜（1）的外壁底部设有蒸汽入口（8）、冷却液入口（9）；所述反应釜（1）的外壁端部设有蒸汽出口（11）和冷却液出口（12）；所述反应釜（1）的内胆（2）的端部设有投料口（10）；
所述内胆（2）内还设有测温探头（7）和压力传感器（13）；
所述冷凝装置（19）为一根冷凝管，所述冷凝管自进料口至出料口依次设有冷凝腔（21）和集液器（23）；
所述冷凝腔（21）的外周设有冷却夹层（22），所述冷却夹层（22）内填充有冷凝液；
所述混料管（25）连接一个加压泵（26）；
所述换热装置（30）设有出料口（28）、冷却水出口（29）和冷却水入口（31）。
2.一种食用醋除菌方法，使用如权利要求1中所述的食用醋除菌装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将食用醋灌入反应釜（1）中；
步骤2：打开搅拌装置（5），同时调节搅拌装置（5）的转速；
步骤3：通过蒸汽入口（8）向蒸汽腔（3）内通入蒸汽，同步开启循环装置（4）对内胆（2）内食用醋进行持续加热；
调节蒸汽入口（8）处的蒸汽流量V至V1，测温探头（7）检测反应釜（1）的内胆（2）中物料温度为T，并处理t时间，使食用醋中以芽孢形式存在的杂菌快速萌发；其中物料温度T满足60℃≤T≤85℃； t满足15min≤t≤35min;其中，测温保护夹套6对测温探头7起保护作用；
调节蒸汽入口（8）处的蒸汽流量V至V2，测温探头（7）检测反应釜（1）的内胆（2）中物料温度Ts，并处理ts时间，杀死食用醋中萌发的芽孢；其中物料温度Ts满足100℃≤Ts≤120℃；ts满足10min≤ts≤25min；
步骤4：压力传感器（13）实施感测内胆（2）上方的蒸汽压力P；
当P≤P1时，此时反应釜（1）与冷凝装置（19）之间的电动阀门关闭，持续加热；
当P＞P1时，此时反应釜（1）与冷凝装置（19）之间的电动阀门开启，食用醋中部分挥发的醋酸及水蒸汽排入冷凝腔（21）冷凝后，进入集液器（23）收集；
步骤5：对内胆（2）内的食用醋持续加热，测温探头（7）检测内胆（2）中物料温度为Tf，并处理tf时间，快速降低食用醋温度，使食用醋中以芽孢形式存在的未被彻底杀灭的杂菌快速萌发后，将冷却液从冷却液出口（12）排出；
步骤6：重复上述步骤3-步骤5两次；
步骤7：关闭循环装置（4），打开反应釜（1）和冷凝装置（19）与换热装置（30）之间的电动阀门，开启加压泵（26），反应釜（1）和冷凝装置（19）内的醋酸在混料管（25）内充分混合后排入换热装置（30）；
步骤8：换热装置（30）对物料进行换热冷却后，从出料口排出。
3.根据权利要求2所述的食用醋除菌方法，其特征在于，在步骤5中，物料温度Tf满足50℃≤Tf≤65℃； tf满足5min≤tf≤10min。
4.根据权利要求2所述的食用醋除菌方法，其特征在于，在步骤3中，所述物料温度T最适温度为T1,所述T1满足65℃≤T1≤75℃。
5.根据权利要求2所述的食用醋除菌方法，其特征在于，在步骤3中，处理时间t的最佳处理时间为t1，t1满足20min≤t1≤30min。
6.根据权利要求2所述的食用醋除菌方法，其特征在于，物料温度Ts最适温度为T2，T2满足105℃≤T2≤110℃。
7.根据权利要求2所述的食用醋除菌方法，其特征在于，处理时间ts最适处理时间为t2，t2满足15min≤t2≤20min。
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