CN116173253B - 一种中试多功能灭菌综合试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中试多功能灭菌综合试验台，涉及灭菌试验技术领域。该中试多功能灭菌综合试验台包括中央跨接主板、送料模块、第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块。送料模块与中央跨接主板连接，送料模块用于将物料送至中央跨接主板，中央跨接主板同时与第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块连接，中央跨接主板用于选择性地将物料送至第一灭菌模块、第二灭菌模块或者均质模块，第一灭菌模块用于对物料进行直接加热灭菌，第二灭菌模块对物料进行间接加热灭菌，均质模块用于对物料进行均质。本发明提供的中试多功能灭菌综合试验台能够独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

Description

一种中试多功能灭菌综合试验台

技术领域

本发明涉及灭菌试验技术领域，具体而言，涉及一种中试多功能灭菌综合试验台。

背景技术

目前，在物料的除菌试验中，除菌的方式多种多样，有高温灭菌、膜过滤除菌、紫外线灭菌、化学品除菌、离心分离除菌、超高压除菌以及干燥脱水除菌等。其中，高温灭菌的原理是把物料加热到较高的温度，使得物料中的微生物蛋白组成在高温下产生变性从而失去活性。综合产品商业生产中需要考虑生产的连续性，产品品质的可靠性，设备投资及运营的成本等因素，高温灭菌在商业生产中是最常见的和运用最为广泛一种除菌方式。

现在，试验台中高温灭菌的方式有多种，不同的高温灭菌方式应用于不同的物料，但是对于某些物料而言，需要连续经过多种高温灭菌才能达到目标效果，由于不同的高温灭菌方式应用于不同的设备，所以在多种高温灭菌的衔接过程中需要进行物料的转运，自动化程度低，费时费力，并且在转运过程中物料可能沾染到其它菌株，导致需要重新灭菌的情况，影响灭菌试验周期。

有鉴于此，设计制造出一种自动化程度高的中试多功能灭菌综合试验台特别是在灭菌试验中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中试多功能灭菌综合试验台，能够独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种中试多功能灭菌综合试验台，包括中央跨接主板、送料模块、第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块，送料模块与中央跨接主板连接，送料模块用于将物料送至中央跨接主板，中央跨接主板同时与第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块连接，中央跨接主板用于选择性地将物料送至第一灭菌模块、第二灭菌模块或者均质模块，第一灭菌模块用于对物料进行直接加热灭菌，第二灭菌模块对物料进行间接加热灭菌，均质模块用于对物料进行均质，第一灭菌模块还用于在对物料进行直接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板，以便于后续对物料进行间接加热灭菌，第二灭菌模块还用于在对物料进行间接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板，以便于后续对物料进行直接加热灭菌。

可选地，第一灭菌模块包括蒸汽浸入单元和蒸汽喷射单元，中央跨接主板同时与蒸汽浸入单元和蒸汽喷射单元连接，中央跨接主板用于选择性地将物料送至蒸汽浸入单元或者蒸汽喷射单元，蒸汽浸入单元用于将物料浸入蒸汽内并形成第一混合物，以使物料升温至预设灭菌温度，蒸汽喷射单元用于将蒸汽喷射至物料中并形成第二混合物，同样能够使物料升温至预设灭菌温度。

可选地，蒸汽浸入单元包括水冷套、灭菌室、第一循环水泵、第一流量计、第一流量调节阀和缓冲罐，灭菌室用于供蒸汽和物料混合形成第一混合物，水冷套套设于灭菌室外，水冷套与灭菌室之间形成水冷空腔，水冷空腔与缓冲罐首尾相连，且形成第一循环流路，缓冲罐用于储存冷却水，第一循环水泵、第一流量计和第一流量调节阀均安装于第一循环流路上，第一循环水泵用于将缓冲罐内的冷却水抽至水冷空腔，以冷却灭菌室的外壁，第一流量计与第一流量调节阀电连接，第一流量计用于检测第一循环流路中冷却水的流量，第一流量调节阀用于调节第一循环流路中冷却水的流量。

可选地，蒸汽浸入单元还包括第一温度传感器，缓冲罐内设置有冷却盘管，第一温度传感器安装于第一循环流路上，且与冷却盘管电连接，第一温度传感器用于检测第一循环流路中冷却水的温度，冷却盘管用于调节第一循环流路中冷却水的温度。

可选地，第一灭菌模块还包括闪蒸脱水单元，闪蒸脱水单元同时与蒸汽浸入单元和蒸汽喷射单元连接；闪蒸脱水单元用于将第一混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使第一混合物中的物料降温至预设走料温度；或者，闪蒸脱水单元用于将第二混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使第二混合物中的物料降温至预设走料温度。

可选地，第二灭菌模块包括管式换热器和板式换热器，中央跨接主板同时与管式换热器和板式换热器连接，中央跨接主板用于选择性地将物料送至管式换热器或者板式换热器，管式换热器和板式换热器均用于将热水的热量传递到物料，以使物料升温至预设灭菌温度。

可选地，管式换热器包括第一管换元件、第二管换元件、膨胀罐、第二循环水泵、第二流量计、第二流量调节阀、压力表和第二温度传感器，膨胀罐、第一管换元件和第二管换元件首尾相连，且形成第二循环流路，膨胀罐用于储存热水，第一管换元件用于将蒸汽的热量传递到热水，第二管换元件用于将热水的热量传递到物料，第二循环水泵、第二流量计、第二流量调节阀、压力表和第二温度传感器均安装于第二循环流路上，第二循环水泵用于驱动热水在第二循环流路内循环流动，第二流量计与第二流量调节阀电连接，第二流量计用于检测第二循环流路中热水的流量，第二流量调节阀用于调节第二循环流路中热水的流量，压力表用于检测第二循环流路中热水的水压，第二温度传感器用于检测第二循环流路中热水的温度。

可选地，第二灭菌模块还包括管式冷却器和板式冷却器，管式冷却器与管式换热器连接，管式冷却器用于对从管式换热器输出的物料进行水冷，以使物料降温至预设走料温度，板式冷却器与板式换热器连接，板式冷却器用于对从板式换热器输出的物料进行水冷，以使物料降温至预设走料温度。

可选地，中试多功能灭菌综合试验台还包括预热模块，中央跨接主板与预热模块连接，中央跨接主板用于将物料送至预热模块，预热模块用于将常温的物料加热至预设走料温度。

可选地，中试多功能灭菌综合试验台还包括冷却模块和出料模块，中央跨接主板通过冷却模块与出料模块连接，中央跨接主板用于将物料送至冷却模块，冷却模块用于将物料冷却至常温，并将物料送至出料模块，出料模块用于对物料进行出料。

本发明提供的中试多功能灭菌综合试验台具有以下有益效果：

本发明提供的中试多功能灭菌综合试验台，送料模块与中央跨接主板连接，送料模块用于将物料送至中央跨接主板，中央跨接主板同时与第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块连接，中央跨接主板用于选择性地将物料送至第一灭菌模块、第二灭菌模块或者均质模块，第一灭菌模块用于对物料进行直接加热灭菌，第二灭菌模块对物料进行间接加热灭菌，均质模块用于对物料进行均质，第一灭菌模块还用于在对物料进行直接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板，以便于后续对物料进行间接加热灭菌，第二灭菌模块还用于在对物料进行间接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板，以便于后续对物料进行直接加热灭菌。与现有技术相比，本发明提供的中试多功能灭菌综合试验台由于采用了与中央跨接主板连接的第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块，所以能够独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台的结构框图；

图3为本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台的管路连接示意图；

图4为本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台中第一灭菌模块的蒸汽浸入单元的管路连接示意图；

图5为本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台中第二灭菌模块的管式换热器的管路连接示意图。

图标：100-中试多功能灭菌综合试验台；110-中央跨接主板；120-送料模块；130-第一灭菌模块；131-蒸汽浸入单元；1311-水冷套；1312-灭菌室；1313-第一循环水泵；1314-第一流量计；1315-第一流量调节阀；1316-缓冲罐；1317-第一温度传感器；1318-冷却盘管；1319-水冷空腔；132-蒸汽喷射单元；133-闪蒸脱水单元；140-第二灭菌模块；141-管式换热器；1411-第一管换元件；1412-第二管换元件；1413-膨胀罐；1414-第二循环水泵；1415-第二流量计；1416-第二流量调节阀；1417-压力表；1418-第二温度传感器；142-板式换热器；143-管式冷却器；144-板式冷却器；150-均质模块；160-预热模块；170-冷却模块；180-出料模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1和图2，本发明实施例提供了一种中试多功能灭菌综合试验台100，用于对物料进行灭菌试验，并得到产品。其能够独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

需要说明的是，中试多功能灭菌综合试验台100应用于产品的中试阶段，用户在选择好生产方式（独立高温灭菌或者不同种类的连续高温灭菌）后，通过在HMI输入需要达到的温度参数，即可实现中试多功能灭菌综合试验台100的自动化运行。在中试多功能灭菌综合试验台100的运行过程中，各个模块单元的温度、流量、压力等信号全部可以实时显示并记录，为试验结果及生产评估提供准确的参考资料，对新产品的市场推广和调研提供了可靠的实现方式。在快消品飞速发展的今天，各类新产品不断涌现，中试多功能灭菌综合试验台100能够在第一时间对产品进行测试，并选择合适的商业运行模式，为用户提供了一条研发生产紧密结合发展的快车道。

中试多功能灭菌综合试验台100包括中央跨接主板110、送料模块120、第一灭菌模块130、第二灭菌模块140、均质模块150、预热模块160、冷却模块170和出料模块180。送料模块120与中央跨接主板110连接，送料模块120用于将物料送至中央跨接主板110，以实现物料的进料功能。中央跨接主板110同时与第一灭菌模块130、第二灭菌模块140和均质模块150连接，中央跨接主板110用于选择性地将物料送至第一灭菌模块130、第二灭菌模块140或者均质模块150，第一灭菌模块130用于对物料进行直接加热灭菌，第二灭菌模块140对物料进行间接加热灭菌，均质模块150用于对物料进行均质。进一步地，第一灭菌模块130还用于在对物料进行直接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板110，以便于后续对物料进行间接加热灭菌；第二灭菌模块140还用于在对物料进行间接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板110，以便于后续对物料进行直接加热灭菌。

具体地，直接加热灭菌是通过物料直接和蒸汽混合的方式，利用蒸汽的热能把物料加热到一定温度，从而起到灭菌效果；而间接加热灭菌是利用加热介质（例如热水）通过金属壁的热传导把热量传导给物料，从而将物料加热到一定温度，并起到灭菌效果。直接加热灭菌和间接加热灭菌分别为两种不同种类的高温灭菌方式，中试多功能灭菌综合试验台100可以控制物料单独进行直接加热灭菌或者单独进行间接加热灭菌，还可以控制物料连续进行直接加热灭菌和间接加热灭菌，以独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，从而灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

本实施例中，送料装置为物料和水的平衡缸，可以通过出料阀门实现物料和水的灵活切换送料，送料装置用于向中央跨接主板110内送入物料，以实现物料的高温灭菌功能，送料装置还用于向中央跨接主板110内送入水，在加入清洗剂后，以实现对整个中试多功能灭菌综合试验台100内的管路系统的全自动原位清洗。具体地，送料装置的供料泵选用双螺杆泵，其利用两根螺杆的间隙输送物料，通过提高两根螺杆的相对转速的方式，即使两根螺杆之间的间隙较大，也可以在低粘度物料输送中获得理想的流量和扬程。

进一步地，均质模块150的运作原理是通过柱塞压缩把物料压缩到较高的压力，使其强制通过均质阀和阀座间的细小缝隙，并形成很高的湍流，依靠物料分子间的碰撞，实现更小的物料粒径以及游离脂肪球乳化等效果，从而使得物料的稳定性更好。本实施例中，均质模块150还用于在对物料进行均质后将物料送回中央跨接主板110，以便于后续对物料进行高温灭菌。具体地，均质模块150可以用在高温灭菌之前，也可以用在高温灭菌之后；对于直接加热灭菌的高温灭菌方式，一般是在高温灭菌后进行均质；对于间接加热灭菌的高温灭菌方式，可以在高温灭菌前进行均质，也可以在高温灭菌后进行均质。

需要说明的是，中央跨接主板110与预热模块160连接，中央跨接主板110用于将物料送至预热模块160，预热模块160用于将常温（25摄氏度左右）的物料加热至预设走料温度，以实现物料的初步温升，提高物料分子的运动活性，便于后续进行高温灭菌或者均质。中央跨接主板110通过冷却模块170与出料模块180连接，中央跨接主板110用于将物料送至冷却模块170，冷却模块170用于将处于预设走料温度的物料冷却至常温，并将物料送至出料模块180，以便于实现出料和包装，避免出现因温度过高而导致无法包装或者烫坏包装袋的情况，出料模块180用于对物料进行出料，以实现物料的自动化或者半自动化包装。具体地，预设走料温度的范围为65摄氏度至75摄氏度。

本实施例中，中央跨接主板110设置有多条管道通路，送料模块120、第一灭菌模块130、第二灭菌模块140、均质模块150、预热模块160和冷却模块170均通过连接管与不同的管道通路连接，中央跨接主板110通过控制不同管道通路的连通或者断开，以使物料按照不同的先后顺序通过各个模块，各个模块在物料通过的过程中对其进行相应的处理，以使物料能够自动化实现灭菌均质全流程。

具体地，中试多功能灭菌综合试验台100具有多种不同的高温灭菌方式，不同的高温灭菌方式应用于不同种类的物料，以下介绍两种不同的高温灭菌方式，但并不仅限于此，中试多功能灭菌综合试验台100中的各个模块可以任意搭配续接，满足用户的个性化需求。

在其中一种高温灭菌方式中，首先送料模块120将物料送至中央跨接主板110，中央跨接主板110将物料送至预热模块160进行预热，预热模块160将预热完后达到预设走料温度的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110再将其送至第一灭菌模块130或者第二灭菌模块140进行高温灭菌，第一灭菌模块130或者第二灭菌模块140将高温灭菌完成后的物料送至均质模块150进行均质，均质模块150将均质完成的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110将该物料送至冷却模块170进行冷却，冷却模块170将冷却完成的物料送至出料模块180进行出料以及包装。这样一来，能够实现第一灭菌模块130或者第二灭菌模块140的独立高温灭菌功能以及均质模块150的均质功能，自动化程度高，灭菌效率高，灭菌效果好。

在其中另一种高温灭菌方式中，首先送料模块120将物料送至中央跨接主板110，中央跨接主板110将物料送至预热模块160进行预热，预热模块160将预热完后达到预设走料温度的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110再将其送至第二灭菌模块140进行初步高温灭菌，第二灭菌模块140将初步高温灭菌完成后的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110将该物料送至第一灭菌模块130进行再次高温灭菌，第一灭菌模块130将再次高温灭菌完成后的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110将其送至均质模块150进行均质，均质模块150将均质完成的物料送回中央跨接主板110，中央跨接主板110将该物料送至冷却模块170进行冷却，冷却模块170将冷却完成的物料送至出料模块180进行出料以及包装。这样一来，能够连续实现第二灭菌模块140以及第一灭菌模块130的双重高温灭菌功能以及均质模块150的均质功能，自动化程度高，灭菌效率高，灭菌效果好。

请结合参照图3至图5，第一灭菌模块130包括蒸汽浸入单元131、蒸汽喷射单元132和闪蒸脱水单元133。中央跨接主板110同时与蒸汽浸入单元131和蒸汽喷射单元132连接，中央跨接主板110用于选择性地将物料送至蒸汽浸入单元131或者蒸汽喷射单元132。蒸汽浸入单元131用于将物料浸入蒸汽内并形成第一混合物，以使物料升温至预设灭菌温度，蒸汽浸入单元131的灭菌原理是在腔体里制造一温度稳定（保持在预设灭菌温度）的蒸汽环境，将物料通过腔体顶部的物料分配盘直落进入腔体，物料在下落过程中被环绕的蒸汽加热到预设灭菌温度。蒸汽喷射单元132用于将蒸汽喷射至物料中并形成第二混合物，同样能够使物料升温至预设灭菌温度，蒸汽喷射单元132的灭菌原理是通过一个文丘里管将蒸汽以较高的压力强制和物料混合，在文丘里管的收缩段和扩大管内，物料以较高的速度形成湍流，从而实现蒸汽和物料的充分混合，将物料加热到预设灭菌温度。具体地，预设灭菌温度的范围为100摄氏度至150摄氏度。

进一步地，闪蒸脱水单元133同时与蒸汽浸入单元131和蒸汽喷射单元132连接；闪蒸脱水单元133用于将第一混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使第一混合物中处于预设灭菌温度的物料降温至预设走料温度，以完成物料的高温灭菌工序；或者，闪蒸脱水单元133用于将第二混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使第二混合物中处于预设灭菌温度的物料降温至预设走料温度，以完成物料的高温灭菌工序。具体地，闪蒸脱水单元133与中央跨接主板110或者均质模块150连接，闪蒸脱水单元133能够将高温灭菌完成的物料送回中央跨接主板110，以便于进行下一步处理，闪蒸脱水单元133还能够将高温灭菌完成的物料直接送至均质模块150，以便于进行均质。

蒸汽浸入单元131包括水冷套1311、灭菌室1312、第一循环水泵1313、第一流量计1314、第一流量调节阀1315、缓冲罐1316和第一温度传感器1317。灭菌室1312用于供蒸汽和物料混合形成第一混合物，以使物料在蒸汽的传热作用下快速升温至预设灭菌温度。水冷套1311套设于灭菌室1312外，水冷套1311与灭菌室1312之间形成水冷空腔1319，水冷空腔1319与缓冲罐1316首尾相连，且形成第一循环流路。缓冲罐1316用于储存冷却水，第一循环水泵1313、第一流量计1314和第一流量调节阀1315均安装于第一循环流路上，第一循环水泵1313用于将缓冲罐1316内的冷却水抽至水冷空腔1319，以冷却灭菌室1312的外壁，从而降低灭菌室1312内壁的温度，使得灭菌室1312的内壁始终保持在一定温度（低于预设灭菌温度），这样一来，物料在接触到灭菌室1312的内壁时遇冷形成一层冷凝水膜，能够有效防止物料在高温内壁的作用下结焦的情况发生，从而延长蒸汽浸入单元131的运行时间，保证蒸汽浸入单元131稳定运行。

本实施例中，第一流量计1314与第一流量调节阀1315电连接，第一流量计1314用于检测第一循环流路中冷却水的流量，第一流量调节阀1315用于根据第一预设流量以及第一流量计1314检测得到的实际流量调节第一循环流路中冷却水的流量，以使第一循环流路中冷却水的实际流量与第一预设流量保持一致。

进一步地，缓冲罐1316内设置有冷却盘管1318，第一温度传感器1317安装于第一循环流路上，且与冷却盘管1318电连接，第一温度传感器1317用于检测第一循环流路中冷却水的温度，冷却盘管1318用于根据预设温度以及第一温度传感器1317检测得到的实际温度调节第一循环流路中冷却水的温度，以使第一循环流路中冷却水的实际温度与预设温度保持一致。

第二灭菌模块140包括管式换热器141、板式换热器142、管式冷却器143和板式冷却器144。中央跨接主板110同时与管式换热器141和板式换热器142连接，中央跨接主板110用于选择性地将物料送至管式换热器141或者板式换热器142。管式换热器141和板式换热器142均用于将热水的热量传递到物料，以使物料升温至预设灭菌温度。其中，管式换热器141的灭菌原理是在内层管束内通入物料，在内层管束和外层管套之间通入热水，热水和物料在管束（金属换热管）的热传导作用下进行换热，以使物料升温至预设灭菌温度。板式换热器142的灭菌原理是在金属换热板的两侧流道内分别通入热水和物料，热水和物料在金属换热板的热传导作用下进行换热，以使物料升温至预设灭菌温度。

进一步地，管式冷却器143与管式换热器141连接，管式冷却器143用于对从管式换热器141输出的物料进行水冷，以使物料降温至预设走料温度，从而完成物料的高温灭菌工序。管式冷却器143的冷却原理是在内层管束内通入物料，在内层管束和外层管套之间通入冷却水，冷却水和物料在管束（金属换热管）的热传导作用下进行换热，以使物料降温至预设走料温度。具体地，管式冷却器143与中央跨接主板110或者均质模块150连接，管式冷却器143能够将高温灭菌完成的物料送回中央跨接主板110，以便于进行下一步处理，管式冷却器143还能够将高温灭菌完成的物料直接送至均质模块150，以便于进行均质。

同理，板式冷却器144与板式换热器142连接，板式冷却器144用于对从板式换热器142输出的物料进行水冷，以使物料降温至预设走料温度，从而完成物料的高温灭菌工序。板式冷却器144的冷却原理是在金属换热板的一侧流道内通入冷却水，在另一侧流道内通入物料，冷却水和物料在金属换热板的热传导作用下进行换热，以使物料降温至预设走料温度。具体地，板式冷却器144与中央跨接主板110或者均质模块150连接，板式冷却器144能够将高温灭菌完成的物料送回中央跨接主板110，以便于进行下一步处理，板式冷却器144还能够将高温灭菌完成的物料直接送至均质模块150，以便于进行均质。

管式换热器141包括第一管换元件1411、第二管换元件1412、膨胀罐1413、第二循环水泵1414、第二流量计1415、第二流量调节阀1416、压力表1417和第二温度传感器1418。膨胀罐1413、第一管换元件1411和第二管换元件1412首尾相连，且形成第二循环流路。膨胀罐1413用于储存热水，第一管换元件1411用于将蒸汽的热量传递到热水，以使热水在蒸汽的换热作用下快速升温至预设灭菌温度，第二管换元件1412用于将热水的热量传递到物料，以使物料在热水的换热作用下快速升温至预设灭菌温度。这样一来，通过两次换热的方式，能够将蒸汽的热量快速传递至物料，以使物料升温至预设灭菌温度，达到高温灭菌效果。

本实施例中，第二循环水泵1414、第二流量计1415、第二流量调节阀1416、压力表1417和第二温度传感器1418均安装于第二循环流路上，第二循环水泵1414用于驱动热水在第二循环流路内循环流动。第二流量计1415与第二流量调节阀1416电连接，第二流量计1415用于检测第二循环流路中热水的流量，第二流量调节阀1416用于根据第二预设流量以及第二流量计1415检测得到的实际流量调节第二循环流路中热水的流量，以使第二循环流路中热水的实际流量与第二预设流量保持一致。压力表1417用于检测第二循环流路中热水的水压，以避免水压过高或者过低而导致的安全隐患。第二温度传感器1418用于检测第二循环流路中热水的温度，以便于对第二循环流路中热水的温度进行调节。

本实施例中，预热模块160的具体结构与管式换热器141的具体结构相同，冷却模块170的具体结构与管式冷却器143的具体结构相同，在此不再赘述。但并不仅限于此，在其它实施例中，预热模块160的具体结构也可以与板式换热器142的具体结构相同，冷却模块170的具体结构也可以与板式冷却器144的具体结构相同，对预热模块160和冷却模块170的类型不作具体限定。

本发明实施例提供的中试多功能灭菌综合试验台100，送料模块120与中央跨接主板110连接，送料模块120用于将物料送至中央跨接主板110，中央跨接主板110同时与第一灭菌模块130、第二灭菌模块140和均质模块150连接，中央跨接主板110用于选择性地将物料送至第一灭菌模块130、第二灭菌模块140或者均质模块150，第一灭菌模块130用于对物料进行直接加热灭菌，第二灭菌模块140对物料进行间接加热灭菌，均质模块150用于对物料进行均质，第一灭菌模块130还用于在对物料进行直接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板110，以便于后续对物料进行间接加热灭菌，第二灭菌模块140还用于在对物料进行间接加热灭菌后将物料送回中央跨接主板110，以便于后续对物料进行直接加热灭菌。与现有技术相比，本发明提供的中试多功能灭菌综合试验台100由于采用了与中央跨接主板110连接的第一灭菌模块130、第二灭菌模块140和均质模块150，所以能够独立或者连续实现不同种类的高温灭菌方式，灵活完成各类物料的灭菌小试与中试，自动化程度高。

进一步地，通过中试多功能灭菌综合试验台100对物料进行不同方式的高温灭菌试验，可以让用户在较小规模的生产实践中做更多的尝试，以较小的代价直观对比产品的区别，从而在商业生产中选用更适合的设备配置，对于新产品的市场推广和调研提供了可靠的实现方式。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，包括中央跨接主板、送料模块、第一灭菌模块、第二灭菌模块和均质模块，所述送料模块与所述中央跨接主板连接，所述送料模块用于将物料送至所述中央跨接主板，所述中央跨接主板同时与所述第一灭菌模块、所述第二灭菌模块和所述均质模块连接，所述中央跨接主板用于选择性地将物料送至所述第一灭菌模块、所述第二灭菌模块或者所述均质模块，所述第一灭菌模块用于对物料进行直接加热灭菌，所述第二灭菌模块对物料进行间接加热灭菌，所述均质模块用于对物料进行均质，所述第一灭菌模块还用于在对物料进行直接加热灭菌后将物料送回所述中央跨接主板，以便于后续对物料进行间接加热灭菌，所述第二灭菌模块还用于在对物料进行间接加热灭菌后将物料送回所述中央跨接主板，以便于后续对物料进行直接加热灭菌；

所述第一灭菌模块用于通过物料直接和蒸汽混合的方式对物料进行直接加热灭菌，所述第二灭菌模块用于利用加热介质通过金属壁的热传导对物料进行间接加热灭菌，所述中试多功能灭菌综合试验台用于控制物料单独进行直接加热灭菌、单独进行间接加热灭菌或者连续进行直接加热灭菌和间接加热灭菌。

2.根据权利要求1所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述第一灭菌模块包括蒸汽浸入单元和蒸汽喷射单元，所述中央跨接主板同时与所述蒸汽浸入单元和所述蒸汽喷射单元连接，所述中央跨接主板用于选择性地将物料送至所述蒸汽浸入单元或者所述蒸汽喷射单元，所述蒸汽浸入单元用于将物料浸入蒸汽内并形成第一混合物，以使物料升温至预设灭菌温度，所述蒸汽喷射单元用于将蒸汽喷射至物料中并形成第二混合物，同样能够使物料升温至所述预设灭菌温度。

3.根据权利要求2所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述蒸汽浸入单元包括水冷套、灭菌室、第一循环水泵、第一流量计、第一流量调节阀和缓冲罐，所述灭菌室用于供蒸汽和物料混合形成所述第一混合物，所述水冷套套设于所述灭菌室外，所述水冷套与所述灭菌室之间形成水冷空腔，所述水冷空腔与所述缓冲罐首尾相连，且形成第一循环流路，所述缓冲罐用于储存冷却水，所述第一循环水泵、所述第一流量计和所述第一流量调节阀均安装于所述第一循环流路上，所述第一循环水泵用于将所述缓冲罐内的冷却水抽至所述水冷空腔，以冷却所述灭菌室的外壁，所述第一流量计与所述第一流量调节阀电连接，所述第一流量计用于检测所述第一循环流路中冷却水的流量，所述第一流量调节阀用于调节所述第一循环流路中冷却水的流量。

4.根据权利要求3所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述蒸汽浸入单元还包括第一温度传感器，所述缓冲罐内设置有冷却盘管，所述第一温度传感器安装于所述第一循环流路上，且与所述冷却盘管电连接，所述第一温度传感器用于检测所述第一循环流路中冷却水的温度，所述冷却盘管用于调节所述第一循环流路中冷却水的温度。

5.根据权利要求2所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述第一灭菌模块还包括闪蒸脱水单元，所述闪蒸脱水单元同时与所述蒸汽浸入单元和所述蒸汽喷射单元连接；

所述闪蒸脱水单元用于将所述第一混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使所述第一混合物中的物料降温至预设走料温度；或者，所述闪蒸脱水单元用于将所述第二混合物中的蒸汽闪蒸分离出来，并使所述第二混合物中的物料降温至所述预设走料温度。

6.根据权利要求1所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述第二灭菌模块包括管式换热器和板式换热器，所述中央跨接主板同时与所述管式换热器和所述板式换热器连接，所述中央跨接主板用于选择性地将物料送至所述管式换热器或者所述板式换热器，所述管式换热器和所述板式换热器均用于将热水的热量传递到物料，以使物料升温至预设灭菌温度。

7.根据权利要求6所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述管式换热器包括第一管换元件、第二管换元件、膨胀罐、第二循环水泵、第二流量计、第二流量调节阀、压力表和第二温度传感器，所述膨胀罐、所述第一管换元件和所述第二管换元件首尾相连，且形成第二循环流路，所述膨胀罐用于储存热水，所述第一管换元件用于将蒸汽的热量传递到热水，所述第二管换元件用于将热水的热量传递到物料，所述第二循环水泵、所述第二流量计、所述第二流量调节阀、所述压力表和所述第二温度传感器均安装于所述第二循环流路上，所述第二循环水泵用于驱动热水在所述第二循环流路内循环流动，所述第二流量计与所述第二流量调节阀电连接，所述第二流量计用于检测所述第二循环流路中热水的流量，所述第二流量调节阀用于调节所述第二循环流路中热水的流量，所述压力表用于检测所述第二循环流路中热水的水压，所述第二温度传感器用于检测所述第二循环流路中热水的温度。

8.根据权利要求6所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述第二灭菌模块还包括管式冷却器和板式冷却器，所述管式冷却器与所述管式换热器连接，所述管式冷却器用于对从所述管式换热器输出的物料进行水冷，以使物料降温至预设走料温度，所述板式冷却器与所述板式换热器连接，所述板式冷却器用于对从所述板式换热器输出的物料进行水冷，以使物料降温至所述预设走料温度。

9.根据权利要求1所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述中试多功能灭菌综合试验台还包括预热模块，所述中央跨接主板与所述预热模块连接，所述中央跨接主板用于将物料送至所述预热模块，所述预热模块用于将常温的物料加热至预设走料温度。

10.根据权利要求1所述的中试多功能灭菌综合试验台，其特征在于，所述中试多功能灭菌综合试验台还包括冷却模块和出料模块，所述中央跨接主板通过所述冷却模块与所述出料模块连接，所述中央跨接主板用于将物料送至所述冷却模块，所述冷却模块用于将物料冷却至常温，并将物料送至所述出料模块，所述出料模块用于对物料进行出料。

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