列管式杀菌器作为一种常见的热处理设备,广泛应用于乳制品、果汁、饮料、啤酒、罐头食品等的生产过程中。通过精确的温控与时间控制,能够有效地杀灭食品中的细菌、酵母、霉菌等微生物,同时保持食品的风味、色泽和营养成分。
一、原理
列管式杀菌器是一种利用热交换原理,进行食品或液体快速加热和杀菌的设备。其主要工作原理是通过热水或蒸汽在列管内循环流动,将热量传递到待杀菌的液体食品中,使其迅速达到所需的高温,完成杀菌过程。其核心思想是“短时间高温”灭菌法,这种方法通过在短时间内加热食品至规定的高温,迅速杀死细菌和其他微生物。
1. 热交换原理
核心原理是热交换。设备内部通过列管(通常是由不锈钢或其他耐高温材料制成的管道),将蒸汽或热水加热至设定温度后,通过这些列管与待处理的液体食品进行热交换。由于蒸汽或热水的温度较高,热量能够迅速传递给食品,瞬间将其加热到所需的温度。在此过程中,食品中的微生物会被杀灭,达到灭菌效果。
2. 温控和时间控制
通过控制加热温度和时间,确保灭菌过程的有效性。通常,食品在列管内的加热时间非常短(通常为几十秒至几分钟),但足以杀死其中的细菌、病毒等微生物。设备配备有精确的温度控制系统,可以确保温度精确到设定值。过高的温度和过长的加热时间都可能对食品的风味和营养成分产生不良影响,因此时间和温度的精确控制是列管式杀菌器有效工作的基础。
二、结构
列管式杀菌器的结构设计旨在提高热交换效率,确保快速加热和杀菌。其主要由以下几个部分组成:
1. 外壳
外壳通常由不锈钢或其他耐腐蚀材料制成,具有良好的密封性和耐高温性能。外壳的设计通常较为紧凑,以节省空间并提高工作效率。
2. 列管
列管是核心部分,它通常由多个并排的管道组成,液体食品通过这些管道进行流动。管道内的蒸汽或热水与待处理食品进行热交换,完成加热和杀菌过程。列管的设计通常考虑到热传导的效率和热量的均匀分布,因此在材料选择和排列方式上都有严格要求。
3. 加热系统
通常配有独立的加热系统,如蒸汽发生器、热水循环系统等,负责提供必要的热量。这些加热系统能够稳定地提供蒸汽或热水,以确保在整个杀菌过程中,温度可以保持在预定范围内。
4. 控制系统
通常配备先进的控制系统,用于实时监控和调节温度、流量、压力等参数。通过温控系统和PLC(可编程逻辑控制器)等控制器,操作人员可以精确设定温度和杀菌时间,确保每批次食品都能达到杀菌效果。