噴淋式巴氏殺菌機是現(xiàn)代食品行業(yè)中廣泛應用的一種熱處理設備,主要用于液體食品、飲料、果汁、牛奶等的巴氏滅菌處理。其原理是在一定溫度下,通過噴淋熱水或蒸汽與液體食品接觸,快速加熱并在短時間內完成殺菌過程。它具有處理速度快、設備占地小、節(jié)能等優(yōu)點,因此被廣泛應用于飲料、乳制品、果汁等液體食品的殺菌過程中。
一、結構設計
1、進料系統(tǒng):進料系統(tǒng)負責將待處理的液體食品從儲罐輸送至噴淋裝置。通常,這一部分由管道、泵、閥門等組成,用于確保液體食品在恒定壓力下順利輸送到噴淋系統(tǒng)。
2、噴淋系統(tǒng):噴淋系統(tǒng)是其核心部分,負責將加熱后的熱水或蒸汽噴灑到液體食品表面。通過特殊設計的噴頭,熱水或蒸汽均勻分布在食品表面,與食品直接接觸,迅速提高其溫度,達到殺菌效果。噴淋系統(tǒng)的設計需要考慮噴頭的分布、噴灑壓力、噴淋角度等因素,以確保熱水或蒸汽能夠均勻覆蓋食品,防止局部過熱或未加熱區(qū)域的出現(xiàn)。
3、加熱系統(tǒng):加熱系統(tǒng)通過加熱水箱或蒸汽發(fā)生器提供熱水或蒸汽。加熱方式通常分為直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱是通過蒸汽直接與水接觸,使其加熱到所需溫度;間接加熱則是通過熱交換器,將熱水或蒸汽的熱量傳遞給待處理液體食品。
4、殺菌室:殺菌室是核心區(qū)域,其中液體食品在經過噴淋系統(tǒng)加熱后,繼續(xù)停留一定時間以確保殺菌過程進行。殺菌室的設計需要考慮溫度均勻性、流速和停留時間,以保證液體食品能夠在合適的條件下完成殺菌。
5、冷卻系統(tǒng):在殺菌過程結束后,為了防止過高溫度對食品的影響,液體食品通常會通過冷卻系統(tǒng)降溫至安全儲存或包裝的溫度。冷卻系統(tǒng)可以采用噴淋冷卻、氣流冷卻或水浴冷卻等方式,確保冷卻過程迅速而均勻。

二、改進方向
盡管噴淋式巴氏殺菌機具有較高的殺菌效率和較短的處理時間,但隨著食品工業(yè)對設備性能和節(jié)能要求的提高,傳統(tǒng)的殺菌機在一些方面仍然存在改進空間。以下是可能的改進方向:
1、優(yōu)化噴頭設計
噴頭設計是影響噴淋系統(tǒng)性能的關鍵因素。通過改進噴頭的形狀、噴灑角度、噴灑壓力等參數(shù),可以實現(xiàn)更均勻的噴灑效果,從而提高熱交換效率和殺菌效果。采用具有自清潔功能的噴頭可以有效減少噴頭堵塞的現(xiàn)象,提升設備的穩(wěn)定性和工作效率。
2、智能溫控與自動化控制系統(tǒng)
傳統(tǒng)的殺菌機多采用人工調節(jié)溫度和流量,導致生產過程不夠精確,難以實現(xiàn)自動化和智能化管理。未來可以結合智能溫控和自動化控制系統(tǒng),通過實時監(jiān)控設備的工作狀態(tài)、溫度和壓力變化,自動調節(jié)加熱、噴淋和冷卻過程,提高設備的工作效率和殺菌效果。同時,數(shù)據采集和分析系統(tǒng)可以幫助生產管理人員實時了解設備運行情況,預防故障和優(yōu)化生產流程。
3、節(jié)能設計
加熱和冷卻過程通常消耗較大能量。為實現(xiàn)節(jié)能效果,可以在設備設計中采用熱回收系統(tǒng),利用加熱后的水或蒸汽的余熱進行預熱或冷卻,從而減少能源消耗。通過提高熱交換效率、優(yōu)化能源利用,能夠顯著降低設備的運行成本和對環(huán)境的影響。
4、增加多段加熱和冷卻功能
傳統(tǒng)的殺菌機通常采用單一溫度段進行加熱和冷卻。通過在設計中增加多段加熱和冷卻功能,可以更好地適應不同食品的殺菌需求。例如,對于不同種類的飲料或液體食品,可以通過多段溫度控制系統(tǒng),實現(xiàn)更精確的溫度管理,從而提高殺菌效果并減少對食品營養(yǎng)成分的損失。
噴淋式巴氏殺菌機作為一種高效的熱處理設備,在食品行業(yè)中扮演著重要角色。通過對噴頭設計、加熱控制、智能化管理和節(jié)能技術的不斷改進,可以進一步提升其性能,滿足現(xiàn)代食品生產對高效、節(jié)能和精確控制的要求。隨著技術的不斷進步,將在食品加工領域發(fā)揮更大的作用。