一、食品杀菌方法

食品杀菌方法可分为热杀菌和冷杀菌，因冷杀菌技术不太成熟，目前食品行业仍然以热杀菌为主，热杀菌又分为包装食品和未包装食品两类方式，这一章主要介绍包装食品的杀菌。

典型的包装食品包括罐头、瓶装饮料和啤酒等，杀菌设备分为间歇式和连续式两大类，其中间歇式以杀菌锅或杀菌釜最为常见。下面我们以卧式杀菌锅为例来说明。

二、杀菌工艺和设备说明

1、卧式杀菌锅大多属于高压杀菌，适用于袋装食品、罐装食品、肉制品、饮料、豆奶、杏仁露、花生奶、椰子奶、芦笋、蘑菇、火腿肠、蛋品、豆干、休闲食品等食品的杀菌工作。设计压力0.4MPa，工作压力0.15MPa；设计温度145℃。工作温度123℃

其操作过程一般包括：装锅密封、排气升温、恒温杀菌、反压冷却、开锅出罐。

A、升温阶段：同时将排气阀和泄汽阀打开，并将蒸汽管截止阀打开，对锅内进行加热升温，一般升温和排气时间大约为10-25Min。

B、杀菌阶段：当锅内温度达到要求的杀菌温度，就关闭排气阀，泄汽阀继续打开，使锅内的加热蒸汽部分外泄，以促进加热蒸汽在锅内流动，使锅内各部分温度均匀一致。杀菌温度由气动控制阀来自动控制，并记录杀菌温度和时间。对于易拉罐类产品，为避免罐头两端因受热膨胀变形，需要使用压缩空气增加锅内压力，进行反压控制。

C、冷却阶段：关闭蒸汽阀门停止供汽，打开压缩空气进气管，使锅内压力稍高于杀菌压力，再打开回水阀阀门，用冷却水对锅内进行喷淋冷却，防止因锅内蒸汽冷凝收缩产生真空负压，引起胀罐、爆罐等废品。等温度进一步降低后，可同时打开锅体顶部和底部的进水管和溢流管，让冷却水循环，达到均匀冷却的效果。

D、结束阶段：当锅内中心温度降到45℃以下，即可关闭水阀，打开锅盖，进行卸罐。

2、对于玻璃瓶或软包装产品，则不宜使用蒸汽直接进行杀菌，应该在罐内注满水，先用蒸汽加热水，让产品在热水中进行杀菌。如下面的浸水式和淋水式杀菌机。

由于采用了高速喷淋对产品进行加热、杀菌和冷却，温度分布更均匀，提高了杀菌效果，改善了产品质量；

温度与压力都是单独控制，因此控制更容易更准确；水消耗量更少了。

3、对于袋装食品、大听罐头、螺旋盖玻璃罐、铝制罐及易开罐等产品，应该选用回转式杀菌机，因为这种杀菌设备的贮水锅内压力是自动控制的，压力非常稳定，可防止产品包装容器变形或破损；另外还可以缩短杀菌周期，提高产能，且节能。尤其是肉类产品、高粘度、半流体和热敏性食品，因杀菌篮的回转，避免了食品与罐壁粘结的问题。下图为淋水回转式杀菌机流程图：（一般采用6-8barg的蒸汽直接喷射加热，杀菌温度150℃）

三、阀门在杀菌锅系统中的应用及常见问题

从上述工艺和图中可以看出，整个杀菌过程中，温度和压力的控制是非常非常重要且严苛的，需要使用到以下阀门：

1、首先，蒸汽进来时要先用减压阀把压力降下来且稳定住，建议选用way’s先导式蒸汽减压阀，不管来汽压力怎么波动，都能确保下游压力稳定。

2、然后，要对杀菌温度和杀菌时间实现精确控制，建议选用way’s波纹管密封气动控制阀，具有以下优点：

A、 阀杆为波纹管密封结构，零泄漏；一旦到了设定的参数，阀门可以立即实现切断动作，关闭阀门。若使用传统填料密封控制阀，一旦到了设定的参数，首先需要克服填料对阀杆的摩擦阻力才能关闭阀门，时间上滞后一点，也就意味着控制偏差增大了，温差很难控制到±0.5℃，但是波纹管密封的就可以做到。

B、 密封面堆焊了司太立合金，且阀门关闭时为平面密封，耐冲蚀性能优秀，长期使用也不容易泄漏，因此长期使用后控制精度还是很高，而其他线密封结构的控制阀就很难做到这一点。

3、因为在不同阶段，需要调节锅内压力，根据压力情况切换蒸汽、水或空气等介质，因此也需要在水管和空气管上使用气动控制阀或切断阀。传统设计管路上使用气动角座阀或气动球阀比较多，但是角座阀结构简单，密封面采用软密封，寿命相对较短，若空间条件允许，建议使用way’s气动波纹管截止阀替代角座阀，我们利用角行程气缸作为执行机构，确保了该阀既有截止阀的密封性能，又有角座阀的快速开关切断性能，而且波纹管密封结构，可确保阀门零泄漏，寿命至少是角座阀的几倍。

4、对于利用换热器间接加热的淋水式杀菌机，则建议选用way’s自由浮球疏水阀，一般选用FFT45F，DN40的规格即可，这款疏水阀可以连续及时排放冷凝水，确保没有积水，不会产生水锤震动等问题，确保高效节能。