本發(fā)明涉及一種簡便巴氏殺菌裝置，可實現(xiàn)物料的殺菌和快速降溫，可應(yīng)用于食品加工，化妝品領(lǐng)域，特別是食品加工中的牛奶，果汁生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

巴氏殺菌是一種廣泛應(yīng)用于食品，化妝品，甚至藥品生產(chǎn)的殺菌方法。主要原理是有害微生物不耐受高溫的機理。其主要特點是在較低的溫度下(60～65℃)保持20～30分鐘，或較高溫度下(75～95℃)維持十幾秒至幾十秒鐘。既能夠保證殺滅有害微生物，又能極高的避免高溫對滅菌物料營養(yǎng)和活性的破壞。

經(jīng)調(diào)查現(xiàn)有的殺菌裝置主要通過加熱槽對物料進行加熱殺菌，對于食品，化妝品等一系列物料滅菌后容易造成二次污染，從而起不到巴氏殺菌的效果；并且物料不能及時降溫，降溫時間較長，物料高溫時間過長，對物料的影響較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有高溫巴氏殺菌裝置存在的二次污染問題；解決裝置本身微生物對滅菌物料的污染；該裝置能實現(xiàn)75～121℃溫度區(qū)間滅菌，時間控制在十幾至幾十秒，滅菌后物料能夠快速降溫，可極大的保護物料的口感，活性，外觀，減少營養(yǎng)損失，且使用方便。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：

一種巴氏殺菌裝置，包括加熱滅菌腔和冷卻降溫腔；

所述加熱滅菌腔內(nèi)設(shè)置有螺旋狀物料管道，加熱滅菌腔的腔體與熱水循環(huán)單元以及蒸汽進出管路連接；

所述冷卻降溫腔內(nèi)設(shè)置有螺旋狀降溫物料管道，冷卻降溫腔的腔體與冷水循環(huán)單元連接；

所述螺旋狀物料管道與螺旋狀降溫物料管道連通。

所述螺旋狀物料管道的進料口與空壓氣管連接，空壓氣管的管路上設(shè)置有無菌空氣過濾器。

所述螺旋狀物料管道的進料口與第一蒸汽管相連，第一蒸汽管的管路上設(shè)置有蒸汽過濾器。

所述螺旋狀物料管道的進料口管路上設(shè)置有流量控制器。

所述熱水循環(huán)單元包括與加熱滅菌腔連通的熱水進水管路和熱水回水管路，熱水進水管路的進水端與熱水輸送泵相連，熱水輸送泵與恒溫?zé)崴訜崞飨噙B，恒溫?zé)崴訜崞髋c熱水回水管路的出水端相連。

所述熱水進水管路與蒸汽入口管道相連，熱水回水管路與蒸汽出口管道相連。

所述冷水循環(huán)單元包括冷水進水管路和冷水回水管路，冷水進水管路的進水端與冷水輸送泵相連，冷水輸送泵與冷水機相連，冷水機與冷水回水管路的出水端相連。

所述螺旋狀物料管道的軸線平行于加熱滅菌腔的長度方向，螺旋狀物料管道上設(shè)置有第一溫度檢測器。

所述螺旋狀降溫物料管道的軸線平行于冷卻降溫腔的長度方向，螺旋狀降溫物料管道上設(shè)置有第二溫度檢測器。

所述加熱滅菌腔設(shè)置有壓力表，用于通蒸汽的時候顯示腔體內(nèi)壓力。

作為一種方案，加熱滅菌腔包括第一殼體，第一殼體上連接有蒸汽入口管和蒸汽出口管，第一殼體內(nèi)設(shè)置有螺旋狀物料管道，第一溫度檢測器，恒溫?zé)崴訜崞鳎銣責(zé)崴訜崞鳒囟瓤刂破?，熱水輸送泵。冷卻降溫腔包括第二殼體，螺旋狀降溫物料管道，第二溫度檢測器，冷水機和冷水輸送泵組成。物料管道進料口端設(shè)置流量控制器，蒸汽過濾器和無菌空氣過濾器。物料可通過進料口進入，經(jīng)殺菌降溫后從出料口流出。

物料管道為螺旋狀，增加換熱面積；物料進料口設(shè)置流速監(jiān)控裝置，可以通過螺旋管道長度和流速控制器控制設(shè)定滅菌時間。

物料進料口端設(shè)置蒸汽入口，在巴氏殺菌前可對該裝置物料管道滅菌處理，防止本裝置自身造成滅菌后物料的二次污染。加裝蒸汽過濾器，防止蒸汽雜物對物料的污染；蒸汽過濾器后加裝無菌空氣過濾器，可用于吹干滅菌殘留的冷凝水，防止冷凝水對物料的再次污染。

熱水循環(huán)單元配備恒溫?zé)崴?，并預(yù)留蒸汽進出口，配合蒸汽進氣管和出氣管，可以實現(xiàn)75-121℃溫度區(qū)間滅菌。

物料滅菌后，直接進入螺旋狀降溫管道降溫，降溫裝置通過恒溫冷水機實現(xiàn)降溫。可以根據(jù)滅菌溫度的高低增加降溫螺旋狀管道的長度，實現(xiàn)高效降溫。極大的避免高溫對活性物料外觀、活性和營養(yǎng)的影響

本發(fā)明中，物料滅菌管道呈現(xiàn)螺旋狀，包括加熱滅菌和冷卻降溫兩個螺旋部分，具有進料口和出料口；進料口上游設(shè)置流量控制器，能夠檢測物料的流速，通過控制流速和(或)螺旋狀管道的長度，進而控制物料在滅菌管道存留的時間，從而起到殺菌效果。

流量控制器下游設(shè)有蒸汽入口(即第一蒸汽管道)，蒸汽過濾器，無菌空氣過濾器，壓縮空氣入口(空壓氣管)，可以實現(xiàn)滅菌前對本滅菌裝置的殺菌，且通過無菌空氣過濾器實現(xiàn)對蒸汽滅菌過程中的冷凝水的吹干。

加熱滅菌部分螺旋管外部設(shè)有殼體，殼體上裝有第一溫度檢測器，用于檢測滅菌時的物料溫度；殼體通過管道連接恒溫?zé)崴訜崞?，熱水器熱水出口裝有熱水輸送泵，向殼體內(nèi)的加熱滅菌腔輸送恒溫?zé)崴?；可以實現(xiàn)75～100℃滅菌溫度。

殼體預(yù)留蒸汽管道入口和出口(或者與熱水進水和出水管道共有接口，此時蒸汽管道通過閥門和三通與恒溫?zé)崴訜崞鞴艿婪珠_)，可以實現(xiàn)100～121℃滅菌溫度。

冷卻降溫部分的螺旋管道外部也有殼體，殼體上裝有第二溫度檢測器，用于檢測滅菌后物料的冷凝溫度，可根據(jù)降溫要求改變螺旋管的長度，進而對物料有效降溫。降溫殼體通過管道與冷水機連接，并形成回路，管道裝有冷水輸送泵可以向降溫殼體輸送冷水，實現(xiàn)降溫。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的進步體現(xiàn)在以下方面：

本發(fā)明對高溫巴氏殺菌裝置進一步改進在于，螺旋狀滅菌管道和物料流量控制器，可通過調(diào)節(jié)螺旋狀管道長度和進料速度實現(xiàn)滅菌時間控制。

本發(fā)明對高溫巴氏殺菌裝置進一步改進在于，加裝恒溫?zé)崴訜崞餮h(huán)單元和蒸汽進出管路的組合實現(xiàn)了75～121℃滅菌區(qū)間。

本發(fā)明對高溫巴氏殺菌裝置的進一步改進在于，在物料入口加入蒸汽過濾器和空氣過濾器，實現(xiàn)物料管道預(yù)先滅菌和滅菌后冷凝水的吹干處理。

本發(fā)明對高溫巴氏殺菌裝置的進一步改進在于，螺旋狀物料降溫管道，實現(xiàn)物料的高效降溫。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明做進步詳細介紹，本發(fā)明可根據(jù)具體要求修改螺旋物料加熱管道，因此不局限于本實例。

如圖1所示，一種高溫巴氏殺菌裝置，包括加熱滅菌裝置和冷卻降溫裝置兩個部分。物料管道是由兩根螺旋管道組成，加熱滅菌的螺旋狀物料管道1和冷卻降溫的螺旋狀降溫物料管道3；物料流經(jīng)螺旋狀物料管道1和螺旋狀降溫物料管道3實現(xiàn)滅菌和降溫。物料入口a下游為流量控制器6用以控制流量，流量控制器6下游設(shè)置蒸汽過濾器7，可為物料管道預(yù)先滅菌；蒸汽過濾器7連接無菌空氣過濾器16，可用于物料管道滅菌后的吹掃，并設(shè)置空壓氣管作為壓縮空氣入口，螺旋狀物料管道1外部設(shè)置第一殼體2，第一殼體2上配置有壓力表21，第一殼體2上安裝第一溫度控制器5用于檢測滅菌溫度，第一殼體2通過管道連接恒溫?zé)崴訜崞?，恒溫?zé)崴訜崞?通過溫控裝置9控制溫度，由熱水輸送泵10輸送熱水至第一殼體2；蒸汽出口管道14和蒸汽出口管道15分別與熱水回水管道和熱水進水管道連接，用于蒸汽加熱。冷卻降溫裝置中，螺旋狀降溫物料管道3外部有第二殼體4，第二殼體4上安裝有第二溫度控制器13用于檢測降溫溫度；第二殼體4通過管道連接冷水機12，管道配合冷水輸送泵11，用于輸送冷水至第二殼體4對物料降溫。

使用本發(fā)明的滅菌流程如下：

打開流量控制器6，關(guān)閉物料管道連接的其它閥門，物料入口a連接清水源，清洗螺旋狀物料管道1和螺旋狀降溫物料管道3；清洗完畢后關(guān)閉流量控制器6后方的第一閥門17，打開與物料管道連接的第一進蒸汽管的進氣閥門18和第二閥門20，蒸汽通過蒸汽過濾器7過濾掉雜質(zhì)，并對空氣過濾器16、螺旋狀物料管道1和螺旋狀降溫物料管道3滅菌，滅菌時間約為30min；滅菌結(jié)束后關(guān)閉第一蒸汽管的進氣閥門18，打開空壓氣管的空氣進氣閥門19，壓縮空氣通過空氣過濾器16過濾掉雜質(zhì)并除菌，對螺旋狀物料管道1和螺旋狀降溫物料管道3冷凝水進行吹掃，吹掃時間約為30min；吹掃結(jié)束后關(guān)閉壓縮空氣的空氣進氣閥門19，關(guān)閉空氣過濾器16與螺旋狀物料管道1之間的第二閥門20，關(guān)閉物料出口b，打開恒溫?zé)崴訜崞?，熱水輸送泵10進熱水或第一殼體2進蒸汽(通過蒸汽入口管道14和蒸汽出口管道15)對第一殼體2升溫至所需滅菌溫度。

在此同時打開冷水機12和冷水輸送泵11，將第二殼體4降至所需溫度，溫度通過第二溫度檢測器13檢測；隨后打開物料進口a和出口b，將物料輸送進螺旋狀物料管道1，通過流量控制器6控制物料流速，使物料在螺旋狀物料管道1中存留夠滅菌時間，滅菌后的物料進入螺旋狀降溫物料管道3降溫，并輸送至無菌密閉容器保存，滅菌降溫結(jié)束。

本發(fā)明的滅菌裝置通過螺旋管道實現(xiàn)物料的滅菌和降溫。使用者可以通過控制流速和螺旋管道的長度控制滅菌時間，可用于高溫75～121℃，短時間(十幾秒至幾十秒)的巴氏殺菌；螺旋管道的設(shè)計可以增加加熱和降溫效率；物料管道設(shè)置蒸汽過濾器7和空氣過濾器16，能夠?qū)x器進行殺菌和殺菌后的吹掃，進而減少儀器自身微生物污染；物料滅菌后立即進入螺旋狀降溫物料管道3，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的快速降溫，從而有效的控制滅菌后余溫對物料的影響，減少物料營養(yǎng)或活性損失。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用至食品和化妝品工業(yè)生產(chǎn)中。此外，本發(fā)明的加熱裝置部分還可以應(yīng)用于發(fā)酵過程中無菌空氣中噬菌體的去除。