列管式殺菌器は一般的な熱処理設備として、乳製品、ジュース、飲料、ビール、缶詰食品などの生産過程に広く応用されている。正確な温度制御と時間制御により、食品中の細菌、酵母、カビなどの微生物を効果的に殺すことができ、同時に食品の風味、色、栄養成分を維持することができる。
列管式殺菌器は一般的な熱処理設備として、乳製品、ジュース、飲料、ビール、缶詰食品などの生産過程に広く応用されている。正確な温度制御と時間制御により、食品中の細菌、酵母、カビなどの微生物を効果的に殺すことができ、同時に食品の風味、色、栄養成分を維持することができる。
一、原理
列管式殺菌器は熱交換原理を利用して、食品や液体の急速加熱と殺菌を行う装置である。その主な動作原理は、熱湯や蒸気を通じて列管内を循環し、殺菌すべき液体食品に熱を伝達し、必要な高温に迅速に到達させ、殺菌過程を完成させることである。その核心思想は「短時間高温」滅菌法であり、この方法は短時間で食品を所定の高温に加熱することにより、細菌や他の微生物を迅速に殺す。
1.熱交換原理
コア原理は熱交換である。設備内部は列管(通常はステンレス鋼または他の高温耐性材料で作られた配管)を通じて、蒸気または熱水を設定温度まで加熱した後、これらの列管を通じて処理される液体食品と熱交換を行う。蒸気やお湯の温度が高いため、熱は食品に迅速に伝わり、瞬間的に必要な温度に加熱することができます。この過程で、食品中の微生物が殺され、滅菌効果が得られる。
2.温度制御と時間制御
加熱温度と時間を制御することにより、滅菌過程の有効性を確保する。一般に、列管内での食品の加熱時間は非常に短い(通常は数十秒〜数分)が、細菌、ウイルスなどの微生物を殺すのに十分である。設備には正確な温度制御システムが装備されており、設定値まで正確な温度を確保することができる。高すぎる温度と長すぎる加熱時間はいずれも食品の風味と栄養成分に悪影響を与える可能性があるため、時間と温度の正確な制御は列管式殺菌器の有効な動作の基礎である。
二、構造
列管式殺菌器の構造設計は、熱交換効率を高め、急速な加熱と殺菌を確保することを目的としている。主に次のセクションで構成されています。
1.ハウジング
ハウジングは通常、ステンレス鋼または他の耐食性材料で作られ、良好な密封性と耐高温性能を有する。筐体の設計は通常、スペースを節約して作業効率を高めるためにコンパクトに設計されています。
2.列管
列管はコア部分であり、通常は複数の並列した管からなり、液体食品はこれらの管を通って流れる。配管内の蒸気または熱水は処理対象食品と熱交換し、加熱と殺菌過程を完了する。列管の設計は通常、熱伝導の効率と熱の均一分布を考慮しているため、材料の選択と配置方法には厳しい要求がある。
3.加熱システム
通常は蒸気発生器、温水循環システムなどの独立した加熱システムがあり、必要な熱を提供する責任がある。これらの加熱システムは、殺菌プロセス全体にわたって温度が所定の範囲内に維持されることを確実にするために、蒸気または温水を安定して提供することができる。
4.制御システム
通常、温度、流量、圧力などのパラメータをリアルタイムで監視、調整するための先進的な制御システムが搭載されています。温度制御システムやPLC(プログラマブル論理コントローラ)などのコントローラにより、操作者は温度と殺菌時間を正確に設定し、各ロットの食品が殺菌効果を達成できることを確保することができる。
5.冷却システム
通常は、高温が食品の品質に悪影響を与えないように、殺菌が完了した直後に食品を常温または適切な温度に冷却する冷却システムも備えている。冷却システムは通常冷水または冷却液を用いて冷却し、製品が短時間で適切な温度に達することを保証し、食品の品質と風味が損なわれないことを確保する。
三、工程フロー
列管式殺菌器のプロセスフローは、大きく分けて次の段階に分けることができます。
1.供給と予熱
供給口では、処理される液体食品はまず予熱を経ている。お湯や蒸気で食品と初歩的な熱交換を行い、その温度を徐々に上昇させ、必要な殺菌温度に近づける。このプロセスは通常比較的穏やかで、後続の殺菌プロセスの準備をすることを目的としている。
2.高温殺菌
予熱した食品は列管部分に入り、蒸気や熱水と十分な熱交換を行い、設定された殺菌温度まで急速に上昇させる。このプロセスはコア部分であり、通常は短い時間で完了します。
3.保温処理
一部の殺菌器には、食品が高温で十分な時間留まり、微生物を殺すことができるように保温コーナーも設置されている。保温時間の長さは食品の種類、加熱温度及び滅菌要求と密接に関連している。
4.冷却処理
殺菌が完了した後、食品は急速に温度を下げる必要があり、高温が食品の品質に悪影響を与えることを防止する。冷却処理は通常、冷却器や冷却管を通じて実現され、冷却された食品は次の処理段階に入るか、直接包装される。
5.排水と清掃
配管やその他の部分は使用中に汚れや残留物が蓄積される可能性があるので、使用が終わるたびに清掃や排水作業を行います。通常、クリーン滅菌(CIP)技術を用いて設備を自動洗浄し、設備内部の無菌状態を確保する。
四、優勢
列管式殺菌器は他のタイプの殺菌設備に比べて、多くの明らかな利点がある:
1.効率的な熱交換
列管の設計は大面積の熱交換表面を提供でき、効率的に熱伝達効率を高めることができる。これにより、食品を短時間で所望の温度に加熱することができ、滅菌効率が向上する。
2.良好な温度制御性能
精密な温度制御システムを搭載し、温度と時間を正確に制御し、各ロットの製品が所定の殺菌効果を達成できることを確保し、過度の加熱による食品品質への損害を回避することができる。
3.柔軟な適応性
液体飲料、乳製品、ジュース、スープなどの様々なタイプの食品に適用することができる。そのプロセスフローとパラメータは異なる製品の特性に応じて調整することができ、高い柔軟性と適応性を持っている。
4.省エネ・環境保護
効率的な熱交換技術を採用することで、エネルギーの無駄を減らすことができます。合理的な加熱と冷却方式を通じて、設備は効率的なエネルギー利用を実現でき、現代生産の省エネと環境保護の要求に符合する。
5.信頼性の高い操作性
自動制御システムを搭載し、操作が簡便で信頼性が高い。設備の運転状態、温度、流量などのパラメータはリアルタイムに監視でき、設備が常に理想的な動作状態にあることを確保する。