CN116215929A - 一种无菌排料装置及在线检测控制系统 - Google Patents

一种无菌排料装置及在线检测控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无菌排料装置及在线检测控制系统，所述无菌排料装置及在线检测控制系统用于配套无菌储存罐，所述罐体底部的管路外侧设置有手动蝶阀，所述排料装置的两端分别连通有前端连接头和后端连接头以及电导率传感器和控制系统。本发明提供的无菌排料装置及在线检测控制系统解决了使用无菌食品存储罐存储时，在不破坏储存罐无菌环境的情况下无法识别罐内部物料微生物风险，但开罐取样又会造成微生物的交叉污染的难题。本发明通过无菌排料系统无菌环境的建立和在线的电导率传感器检测可识别罐内食品的微生物污染情况，进而控制无菌排料系统的排料阀门，避免有微生物风险的物料被使用。

Description

一种无菌排料装置及在线检测控制系统
技术领域
本发明涉及无菌食品加工技术领域，尤其涉及一种无菌排料装置及在线检测控制系统。
背景技术
食品无尘无菌食品是指将经过杀菌后已获得商业无尘无菌状态的产品，封闭在已杀菌的容器中，在无尘无菌环境下灌注，灌装后包装容器保持密封以防止再度感染，以期在不加防腐剂、不经冷藏条件下得到较长的货架寿命的方法，经无尘无菌包装的食品不须添加防腐剂，在常温下可以保持一年至一年半不变质，大大节省了能源和设备；由于无尘无菌食品包装的灭菌时间短，因而食品的营养成分破坏少，色、味保持较好，近年来在牛奶、酸奶、果汁等包装中均得到广泛应用。
而在对使用无菌食品存储罐存储时，用于添加到酸奶乳品中的中性谷物颗粒的流动型果酱以及包含该类型果酱的中性食品生产灌装中，由于不方便对储罐内部的果酱微生物污染情况进行实时的监控和控制，导致了食品生产的合格率大大降低，不能够满足现阶段的生产使用需求。
因此，有必要提供一种无菌排料装置及在线检测控制系统以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种方便对生产时的电导率传感器进行实时的监控和控制的无菌排料装置及在线检测控制系统。
本发明提供的无菌排料装置用于配套无菌储存罐的使用，所述无菌储存罐底部的管路外侧设置有连接阀门，所述无菌储存罐的两端分别连通有前端连接头和后端连接头，所述前端连接头的一端连通有蒸汽管路，所述后端连接头的一端连通有食品出料口管路。
为了达到方便与无菌食品存储罐进行连接的效果，所述前端连接头用于连接无菌食品存储罐，且接口尺寸的型号设置为DN50与标准无菌食品存储罐出口管径保持一致。
为了达到方便对无菌储存罐本身进行清洗和杀菌的效果，所述无菌储存罐本身可进行CIP的清洗和SIP的杀菌，所述后端连接头用于连接客户使用端。
为了保证改装置使用前建立有效的无菌环境，避免使用过程交叉污染，所述食品出料口管路的一端连通有无菌压缩气管路，所述前端连接头的一端分别连通有产品灌装管路和蒸汽管路。
本发明还提供了一种在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器检测自动控制系统包括电导率传感器实时监控模块和控制模块，所述电导率传感器实时监控模块用于实时检测管道内物料，所述控制模块用于各接口的开启与关闭。
为了达到方便对电导率传感器数据进行采集和存储的效果，所述电导率传感器实时监控模块还包括数据传输模块和数据存储模块，所述数据传输模块和数据存储模块用于实施采集电导率传感器数据进行数据输出及存储。
为了达到方便对电导率传感器进行实时监控的效果，所述电导率传感器实时监控模块的电导率传感器探头的材质设置为不锈钢，工作温度-10℃-140℃，精度±1％。
为了达到方便对设定值偏差进行判定的效果，所述电导率传感器实时监控模块在产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入(系统自动判定检测值值与设定值偏差符合性的判定)，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门。
为了达到对物料电导率传感器进行实时监控的效果，所述电导率传感器实时监控模块在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差≥300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭。
为了达到方便对接口处开启与关闭进行控制的效果，所述控制模块还包括产品出口阀门开关自动控制模块、CIP接口的开关控制模块和SIP接口的开关控制模块，可根据设定电导率传感器的限值对后端的产品出口阀门进行开启和关闭的自动控制，可进行本系统CIP接口的开启和关闭控制，也可进行本系统SIP系统的接口的开启和关闭控制。
与相关技术相比较，本发明提供的无菌排料装置及在线检测控制系统具有如下有益效果：
1、本发明通过将无菌储存罐的前端连接头与无菌食品存储罐的出料口连接，后端连接头与产品灌装管路连接，由于无菌储存罐本身的无菌属性，不能在使用前进行取样检验，本设备主要是在客户使用之前识别罐内物料是否存在微生物污染，避免客户误用；连接好的无菌罐与客户灌装系统管路，然后进行CIP清洗和蒸汽杀菌，杀菌温度121℃到138℃，时间10到40分钟；杀菌结束后设备内部通入无菌氮气平衡压力，降温并对系统维持正压保护，解决了在使用无菌食品存储罐存储时，用于添加到酸奶及调味产品中的中性谷物颗粒的流动型果酱以及包含该类型果酱的中性食品生产灌装中，由于不方便对罐内中性果酱进行微生物风险的判定，容易导致食品生产的合格率大大降低的问题；
2、本发明通过开启电导率传感器实时监控模块，在系统中设定产品电导率传感器基准值；当产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入(系统自动判定检测值值与设定值偏差符合性的判定)，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门；在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差≥300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭，通过对果酱物料本身的电导特性的实施监控，可及时排查因微生物污染产酸的风险果酱物料，避免误用，从而提高了食品生产的合格率。
附图说明
图1为本发明提供的无菌排料装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的电导率检测自动控制系统的系统框图。
图中标号：1、无菌储存罐；2、前端连接头；3、连接阀门；4、后端连接头；5、电导率传感器实时监控模块；6、产品灌装管路；7、食品出料口管路；8、控制模块；9、蒸汽管路；10、压缩气管路。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的无菌排料装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为本发明提供的电导率检测自动控制系统的系统框图。一种无菌排料装置包括无菌储存罐1，无菌储存罐1底部的管路外侧设置有连接阀门2，无菌储存罐1的两端分别连通有前端连接头3和后端连接头4，前端连接头3的一端连通有蒸汽管路9，后端连接头4的一端连通有食品出料口管路7。
在具体实施过程中，如图1所示，前端连接头3用于连接无菌食品存储罐，且接口尺寸的型号设置为DN50。
无菌储存罐1本身可进行CIP的清洗和SIP的杀菌，后端连接头4用于连接客户使用端。
食品出料口管路7的一端连通有压缩气管路10，前端连接头3的一端分别连通有产品灌装管路6和蒸汽管路9。
需要说明的是：通过设置无菌储存罐1，将无菌储存罐1的前端连接头3与无菌食品存储罐的出料口连接，后端连接头4与产品灌装管路6连接，通过设置前端连接头，可方便与无菌视频存储罐进行连接，通过设置无菌储存罐本身的CIP清洗和SIP杀菌，可方便对无菌储存罐本身进行清洗和杀菌，且通过设置的后端连接头4可用于连接客户使用端，通过设置产品灌装管路6、蒸汽管路9和压缩气管路10，可方便与压缩气管路和蒸汽管路进行连接，由于无菌储存罐1本身的无菌属性，不能再使用前进行取样检验，本设备主要是在客户使用之前识别罐内物料是否存在微生物污染，避免客户误用；连接好的无菌罐与客户灌装系统管路，然后进行CIP清洗和蒸汽杀菌，杀菌温度121℃到138℃，时间10到40分钟；杀菌结束后设备内部通入无菌氮气平衡压力，降温并对系统维持正压保护。
本发明还提供了一种在线检测控制系统，电导率传感器检测自动控制系统包括电导率传感器实时监控模块5和控制模块8，电导率传感器实时监控模块5用于实时检测电导率传感器，控制模块8用于各接口的开启与关闭。
在具体实施过程中，参考图2所示，电导率传感器实时监控模块5还包括数据传输模块和数据存储模块，数据传输模块和数据存储模块用于实施采集电导率传感器数据进行数据输出及存储。
电导率传感器实时监控模块5的电导率传感器探头的材质为316L不锈钢，工作温度0℃-140℃，精度±1％。
电导率传感器实时监控模块5在产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入系统自动判定检测值值与设定值偏差符合性的判定，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门。
电导率传感器实时监控模块5在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差≥300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭。
控制模块8还包括产品出口阀门开关自动控制模块、CIP接口的开关控制模块和SIP接口的开关控制模块，可根据设定电导率传感器的限值对后端的产品出口阀门进行开启和关闭的自动控制，可进行本系统CIP接口的开启和关闭控制，也可进行本系统SIP系统的接口的开启和关闭控制。
需要说明的是：通过设置传输模块和数据存储模块，可方便对电导率传感器数据进行采集和存储，且通过设置控制模块8，可用于各接口的开启与关闭，其中包括产品出口阀门开关自动控制模块、CIP接口的开关控制模块和SIP接口的开关控制模块，可根据设定电导率传感器的限值对后端的产品出口阀门进行开启和关闭的自动控制，可进行本系统CIP接口的开启和关闭控制，也可进行本系统SIP系统的接口的开启和关闭控制，在对电导率传感器进行实时监控时，通过开启电导率传感器实时监控模块5，在系统中设定产品电导率传感器值；当产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入(系统自动判定检测值值与设定值偏差符合性的判定)，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门；在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差≥300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭；本设备适用产品包括使用无菌食品存储罐存储的，用于添加到酸奶及调味乳产品中的中性谷物颗粒的流动型果酱以及包含该类型果酱的中性食品，低酸性产品污染微生物后的表现形式之一就是微生物繁殖产酸造成的电导率传感器的变化，这也是罐头食品商业无菌检验的关键判定依据。
本发明提供的无菌排料装置及在线检测控制系统的工作原理如下：
在使用时，使用前将2号和7号阀门(自动控制阀门)连接再客户端CIP系统进行CIP的清洗；清洗完毕后将2号和7号阀门(自动控制阀门)分别连接无菌储存罐和客户使用端接口；连接3号阀门对接蒸汽及无菌气体管路；连接好管路后，通过控制系统打开阀门11、12、8；开始进行无菌排料系统的蒸汽消毒和无菌气体管路的蒸汽消毒；蒸汽有管路9进入通过阀门11进入排料系统，通过阀门12反向进入无菌气体管路；同时进行整个系统的蒸汽消毒，建立无菌环境；蒸汽消毒结束后，关闭管路9蒸汽进气阀门；开启管路10无菌气体的阀门。无菌气体通过阀门12、阀门11进入无菌排料系统，通过阀门8排气，冷却整个无菌排料系统，到达冷却温度以后关闭阀门8，此时无菌排料系统维持一定的正压保护；使用时，开启无菌罐阀门2，无菌罐内部物料再无菌气体的压力下进入无菌卸料系统，进入系统后，电导率传感器对罐内物料进行电导的检测；如罐内部物料(低酸产品)如污染微生物，微生物的繁殖会产酸造成物料电导的变化；操作人员与该产品的电导指标进行对比，确认合格后在操作控制屏幕进行确认后，后端的出料阀门7方可控制开启，否则阀门7不能开启；在产品使用过程中，电导率仪会持续检测流过无菌卸料系统的物料，当出现超过该产品电导指标范围的情况时，系统自动关闭出料阀门7；使用过程中的电导率检测结果系统自动进行记录并存储备查；将无菌储存罐1的前端连接头3与无菌食品存储罐的出料口连接，后端连接头4与产品灌装管路6连接，由于无菌储存罐1本身的无菌属性，不能再使用前进行取样检验，本设备主要是在客户使用之前识别罐内物料是否存在微生物污染，避免客户误用；连接好的无菌罐与客户灌装系统管路，然后进行CIP清洗和蒸汽杀菌，杀菌温度121℃到138℃，时间10到40分钟；杀菌结束后设备内部通入无菌氮气平衡压力，降温并对系统维持正压保护，通过设置无菌储存罐1，将无菌储存罐1的前端连接头3与无菌食品存储罐的出料口连接，后端连接头4与产品灌装管路6连接，通过设置前端连接头，可方便与无菌视频存储罐进行连接，通过设置无菌储存罐本身的CIP清洗和SIP杀菌，可方便对无菌储存罐本身进行清洗和杀菌，且通过设置的后端连接头4可用于连接客户使用端，通过设置产品灌装管路6、蒸汽管路9和压缩气管路10，可方便与压缩气管路和蒸汽管路进行连接；在对电导率传感器进行实时监控时，通过开启电导率传感器实时监控模块5，在系统中设定产品电导率传感器值；当产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入(系统自动判定检测值值与设定值偏差符合性的判定)，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门；在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差≥300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭；本设备适用产品包括使用无菌食品存储罐存储的，用于添加到酸奶乳品中的中性谷物颗粒的流动型果酱以及包含该类型果酱的中性食品，低酸性产品污染微生物后的表现形式之一就是微生物繁殖产酸造成的电导率传感器的变化，这也是罐头食品商业无菌检验的关键判定依据，解决了在对使用无菌食品存储罐存储时，用于添加到酸奶乳品中的中性谷物颗粒的流动型果酱以及包含该类型果酱的中性食品生产灌装中，由于不方便对生产时的电导率传感器进行实时的监控和控制，导致了食品生产的合格率大大降低的问题。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无菌排料装置，其特征在于，配套无菌储存罐(1)使用，所述无菌储存罐(1)底部的管路外侧设置有连接阀门(3)，所述无菌储存罐(1)的两端分别连通有前端连接头(2)和后端连接头(4)，所述前端连接头(2)的一端连通有蒸汽管路(9)，所述后端连接头(4)的一端连通有食品出料口管路(7)。
2.根据权利要求1所述的无菌排料装置，其特征在于，所述前端连接头(2)用于连接无菌食品存储罐，且接口尺寸的型号设置为DN50。
3.根据权利要求1所述的无菌排料装置，其特征在于，所述无菌储罐食品出料口管路(7)的与无菌排料装置的入口连接，无菌排料装置连通有压缩气管路(10)，所述前端连接头(2)的一端分别连通有产品灌装管路(7)和蒸汽管路(9)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无菌排料装置，还提供了一种在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器检测自动控制系统包括电导率传感器实时监控模块(5)和控制模块(8)，所述电导率传感器实时监控模块(5)用于实时检测电导率传感器，所述控制模块(8)用于各接口的开启与关闭。
5.根据权利要求4所述的在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器实时监控模块(5)还包括数据传输模块和数据存储模块，所述数据传输模块和数据存储模块用于实施采集电导率传感器数据进行数据输出及存储。
6.根据权利要求5所述的在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器实时监控模块(5)的电导率传感器电极材料为316L不锈钢，工作温度-10℃-140℃，工作精度±1％。
7.根据权利要求5所述的在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器实时监控模块(5)在产品到达电导率传感器探头处时，检测产品电导率传感器，检测值与设定值偏差＜300μs/cm时，操作人员进行PLC控制面板的手动输入(系统自动判定检测值与设定值偏差符合性的判定)，判定合格后，操作人员手动确认，确认后方可开启与客户端管路连接的阀门。
8.根据权利要求5所述的在线检测控制系统，其特征在于，所述电导率传感器实时监控模块(5)在排料过程中，电导率传感器实时监控系统对物料电导率传感器进行实时监控，当系统监控到物料与设定值偏差＜300μs/cm时，系统发出蜂鸣报警，并控制全自动截止阀关闭。
9.根据权利要求5所述的在线检测控制系统，其特征在于，所述控制模块(8)还包括产品出口阀门开关自动控制模块、CIP接口的开关控制模块和SIP接口的开关控制模块，可根据设定电导率传感器的偏差限值对后端的产品出口阀门进行开启和关闭的自动控制，可进行本系统CIP接口的开启和关闭控制，也可进行本系统SIP系统的接口的开启和关闭控制。
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