全新模式多用杀菌釜是怎样炼成的？.doc

让食品杀菌双效提升：全新模式多用杀菌釜是怎样炼成的？（上）——现有四种常见杀菌模式优劣势分析 文/邵潍淮 【作者简介】食品机械行业尤其是杀菌釜行业的资深专业人士，现任山东鼎泰盛食品工业装备有限公司顾问。历任中国罐头工业协会专家委员会委员、中国肉类加工机械专家委员会委员、中国机械工业食品机械标准化技术委员会委员。曾获得《连续杀菌釜》发明专利以及其它有关杀菌釜方面的专利12项，参与编写《食品杀菌釜》JB/T11373-2013和《罐头工业手册》（2016年），主持规划多条食品饮料生产线。 通过对工艺要求明显高于金属罐的充惰性气体铝箔袋包装产品的杀菌工艺的分析（因为充惰性气体铝箔袋在杀菌过程中对压力、温度的变化尤为敏感）及杀菌设备的选型，浅述了四种结构形式杀菌釜（蒸汽式、侧喷淋式、上喷淋式、水浴式）的优点与不足，继而详细介绍了一种具有专利技术的全新结构形式的多用杀菌釜——可以涵盖现有各种杀菌釜（除回转以外）的所有功能，同时又避免了现有各类杀菌釜的不足之处，对食品企业杀菌工序效率和效益的提高将起到很大的作用。 食品杀菌的主要目的是延长食品的保质期，主要方式是通过杀菌釜来进行，到目前为止在食品企业存量的杀菌釜仍然是采用批次式模式进行杀菌，即在产品包装环节生产出一定数量的产品之后再一起被送入杀菌釜内进行杀菌操作。 在一家食品企业，是技术、营销在引导与决定着工艺和装备。做什么样的食品，采用哪一种形式的包装，就要有对应的制作工艺与装备。在食品的加工过程当中，杀菌设备往往处于关键的工艺环节，这是因为在现代化的食品加工过程中，食品杀菌工序往往还承载着食品的熟化、调理、成型等功能。所以在确定食品生产工艺时，要根据所生产的食品特性、准备选取的包装形式来确定杀菌装备的具体结构形式。下面我们从不同的角度来分析怎样才能获得各种包装形式的食品与不同结构杀菌设备之间的最佳匹配状态，主要是关注产品在杀菌过程中的热分布及热穿透的均匀性。 食品杀菌综述 由于市场的多元化和消费层次的不同，同样的一种食品，会有不同的包装材料和包装形式，为了获得最大的生产效率和生产效益，就要有对应的杀菌设备。下面我们就对红薯深加工制品的杀菌工艺及所需用的杀菌设备加以讨论，以期对产品、工艺、装备之间的关系获得更深层次的理解。 当面向高层次消费时，可对普通的红薯进行深加工以提升附加值，其制品多采用彩印充惰性气体的铝箔袋包装，导致食品本身的外形和质地、食品的色香味等感官指标、包装材料的质地和外观等因素都对杀菌工艺和装备提出了相当苛刻的要求。我们可以通过下面的示意图（图1、图2）来说明整个杀菌过程中各种参数的变化，以及引起这些参数变化的各种原因，据此便可以找出所具有普遍性的规律，从而指导我们所从事的杀菌工艺的实践活动。 图1 铝箔包装袋示意图 图2 精美的彩印铝箔袋被制作成自立袋形式，摆在货架上，具有相当好的观赏性。图为被杀菌后的铝箔袋包装产品。 影响食品杀菌的因素 在杀菌过程中，要求温度快速升高，以使被加热杀菌产品处于较高温度梯度的传热过程中，让被杀菌产品的中心部位快速达到所要求的杀菌温度，从而缩短整体的杀菌时间。充气包装的食品在升温过程中，由于食品包装袋内的传热过程是包装袋外面的热量先传递给袋内的惰性气体，惰性气体再将热量传递给袋内的食品，导致袋内的温度在升温阶段始终低于袋外的温度。此外，又因为铝箔袋内充有惰性气体，且食品含有许多水分，使得加热杀菌过程中袋内的空间被气体和蒸汽所充斥，而气体传热特性和食品又不一样，这些都是影响食品杀菌的因素。 对于气体来说有如下方程式所描述的性质。 (P1*V1)/T1＝(P2*V2)/T2＝常数（定值） 在初始为1的状态下，气体的压力为P1、温度为T1、体积为V1。当杀菌罐内的环境变化到2的状态后，温度由T1升高到T2，要求包装袋的容积不能有变化（如果包装袋的容积变化了就会改变铝箔袋的形状），即V2＝V1，那么就一定要使P2＞P1。由于杀菌罐内温度是逐渐升高的，则杀菌罐内的压力也要随之逐渐地对应升高，才可抵消因温度升高而引起的袋内压力的变化ΔP，即P2- P1。 另一方面，所有的食品都含有一定水分，铝箔袋内的温度升高后，空气中的蒸汽含量也会相应升高，蒸汽遇到温度较低的产品后由于相变所释放出的热量远远大于空气所传递的热量，所以如何促使铝箔袋内壁上的水分蒸发并在温度较低的产品上再冷凝从而达到快速传递热量的目的，这在对铝箔袋包装的产品选取杀菌设备时首先要考虑的问题，对于这一点通过后面的分析可以清晰的加以表明。 在杀菌罐内的温度达到设定值后，由于被杀菌产品具有一定的大小，产品中心部位的温度升高要滞后一定的时间，加之铝箔袋内有大量空气，传热的速度相对迟缓，所以袋内食品的温度会缓慢地接近杀菌罐内的温度，这也就是我们在制定杀菌工艺中的保温时间时所要考虑的首要因素。提高被杀