【摘要】：食品杀菌机械在食品工业中有着重要地位。本文对食品机械设备的发展、分类及特点和一些常见的机械设备做了简单介绍，是我们对食品机械有了比较系统的认识。 【关键词】：食品杀菌；机械设备；发展；分类；特点
食品的质量卫生与杀菌设备有着最直接的关联，因此在选择杀菌设备前，先要弄清食品杀菌的意义。.
食品杀菌技术（UHP或HHP）是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其它液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上的压力处理，以达到杀菌，灭酶和改善食品的功能特性等作用。它通常在室温或较低的温度下进行，在一定高压下食品蛋白质变性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活动，细菌等微生物被杀死。主要适用于各种饮料、流质食品、调味品及其他各种包装的固体食品。 要得到好的杀菌效果，就要选择设备精良的杀菌机械。杀菌机械一般是指消除产品、包装容器、包装材料、包装辅助物、包装件等上的微生物，使其数量降低到允许范围内的机器。在
无菌包装系统中，杀菌装置常作为多功能包装机的一个组成部件来完成杀菌操作任务。 随着包装工业的发展，目前在许多食品工业的生产过程中，杀菌设备对食品质量起着重要的作用。
一、食品杀菌机械的分类及特点
杀菌机械的种类很多，目前对它的分类方法尚无统一规定。目前，大体上有按杀菌方法、杀菌温度、热源性质、杀菌操作性质、结构特征等来分类。以下做简单介绍。
1、 按杀菌方法分类
杀菌机械的发展与杀菌方法的应用密不可分。杀菌方法按使用能源情况分为热杀菌、冷杀菌和冷热结合杀菌；按处理性质分为物理杀菌和化学杀菌。
(1)、热杀菌法
热杀菌法：是指特产品加热到一定温度，保持一定时间，以杀灭其中细菌的方法。
热杀菌设备按杀菌温度分类：
①、有低温杀菌设备：低温杀菌设备主要是根据巴氏杀菌原理设计的，杀菌温度大多低于100 ℃ ，适于低酸性(pH＜4．金纳米颗粒5）产品的杀菌。
②、高温杀菌设备（常压杀菌设备和加压杀菌设备）：杀菌温度高于100℃，其中又可分成高温短时杀菌机和超高温瞬时杀菌机。后者的杀菌温度在135~150℃之间，杀菌时间仅为几秒钟。
按设备热源约性质分类:
有湿热杀菌、干热杀菌和电磁波加热杀菌设备。
①、湿热杀菌设备：包括以蒸气、热水为热介质的杀菌釜和蒸气喷射式加热器。
②、干热杀菌设备：包括使用过热蒸气的气流式杀菌机、使用干热空气的热风式杀菌机和火焰杀菌机。
③电磁波加热杀菌设备：主要是指微波加热杀菌机和远红外线加热杀菌机。
(2)、冷杀菌法
冷杀菌法：亦称非加热杀菌法，可以消除由加热杀菌而使得产品品质变化的不利影响。
冷杀菌包括辐照杀菌和化学杀菌等方法。
①辐照杀菌：是利用电磁波或放射线辐照进行杀菌的物理方法。有紫外线杀菌装置和电子射线杀菌装置等。
②化学杀菌设备：主要是指使用过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸钠等杀菌剂，对包装容器、包装材料进行杀菌的装置。
近年来随着食品包装件内充入臭氧进行杀菌技术的应用，出现了臭氧灭菌充气装置。
2、按杀菌的操作性质分类
按操作性质杀菌机可分为：
①、间歇式杀菌设备：一般采用夹层锅和高压釜，利用蒸气、热水和冷水达到加热冷却的目的。
该类设备结构简单、投资小、生产能力低、劳动强度大，但操作方便，适用于小规模工厂使用。
②、连续式杀菌设备：种类繁多、结构复杂、成本高、杀菌效率高、自动化程度高。
现代化大型工厂在杀菌线上普遍采用这种机械设备。
3、按杀菌机类型特征分类
杀菌机类型特征主要包括操作原理特征和结构持征，杀菌机的名称通常按此命名。
按操作原理分类有：静止式、回转式、摇动式、水封式、静水压式、热流层式、喷淋式设备；
按结构持征分类有：隧道式、滚筒刮面式、螺旋泵式、板式和管式换热器等。
二、几种常见杀菌设备的简单介绍
1、间歇式热杀菌机
间歇式热杀菌机一般是指间歇完成装料、杀菌、卸料等操作的加热杀菌设备。其热源多采用蒸气或热水，使产品在加压或常压状态下完成杀菌操作，如立式或卧式杀菌锅、回转式杀菌机等。该类设备具有结构简单、投资少、生产能力低、操作灵活易于控制、对容器包装件杀菌的适用面宽、劳动强度大等特点，在中小规模企业里常作为各类金属罐头、瓶装罐头及软罐头的杀菌设备。
物流追踪系统
（1）、静置式杀菌机
指在杀菌过程中被杀菌件在杀菌篮内或托板上静止不动的杀菌设备。
其特点是结构简单，可防止某些包装件如玻璃容器或外形有要求的袋装、盘装软罐头等由运动碰撞而引起的破损，但传热效率低，杀菌时间长。
常用设备有立式、卧式杀菌锅等。
（2）、回转式杀菌机
回转式杀菌机是为了提高盛装半流质制品的待杀菌密封包装件(如罐头类食品等)的热穿透能力而设计的。
使用这种设备的杀菌过程中，罐头内容物是处于不断被搅动的状态下完成灭菌的，故也称搅动式杀菌机。
该机杀菌时罐头受热均匀，可避免局部过热引起的品质改变，尤其适宜大号的、固形物含量高的或有某些持殊要求的罐头杀菌。另外由于搅动可提高杀菌温度，在传热速率、杀菌时间及杀菌质量等方面都优于静置式杀菌锅；
其生产方式仍属于间歇式。
2、连续式热杀菌机
连续式热杀菌机一般是指连续完成制品装料、杀菌、卸料等操作的加热杀菌机器。多采用蒸气或热水为热源(也有用火焰或电加热的)，使制品在常压或加压密封状态下完成杀菌操作。如对容器包装件进行杀菌的喷林连续杀菌机、常压连续杀菌机、渗水压连续杀菌机、水封式连续杀菌机等。
高见光在无菌包装生产线上，对充填前的物料进行高温短时(HTST)和超高温(UHT)杀菌处理的机械装置也用于连续杀菌机。此类机器生产能力大，自动化程度高，结构较复杂，投资较大，
适于与包装线上的其它设备组合完成连续化生产。
（1）、喷淋连续杀菌机
喷淋连续杀菌机是利用巴氏杀菌原理，以热水为热介质，对低酸性食品进行低温连续杀菌处理的机器。特别适用于瓶装、罐装饮料及酒的杀菌。目前大部分啤酒厂的杀杀线上都在采用这种机器。
（2）、常压连续杀菌机
常压连续杀菌机是另一种低温杀菌机器，主要用于果蔬类圆形罐头及一些不要求完全无菌的低酸性食品的连续杀菌。其主要结构有单层、三层、五层等三种类型。
（3）、静水压连续杀菌机
静水压连续杀菌机是利用封闭的饱和蒸气对罐头类包装制品进行高温连续杀菌的机器。
该机采用水柱的静压头来平衡杀菌室内的蒸气压力，从而得到与蒸气压对应的杀菌温度。由于是通过静水柱封闭蒸气，因此杀菌机省去了机械密封装置，结构可简单些，制品
的连续进出可在开口常压状态下进行。
静水压式杀菌机主要由进罐注、升温水柱、蒸气室、出罐水柱、喷淋冷却柱、输送链及传动、控制装置等组成。
（4）、水封式连续杀菌机
水封式连续杀菌机也是利用封闭的蒸气或过热水，对罐头类包装制品进行高温连续杀菌的机器。杀菌温度可在100~143℃、压力可在0.1~0.3MPa范围内进行调节。
3、超高温杀菌装置
前面介绍的各种杀菌机都是在传统包装工艺中，对产品包装件进行热杀菌处理的设备。而先进的包装过程是将灭菌的制品，在无菌环境下装入无菌容器再进行封口的无菌包装过程。其中对罐装前的液体制品，特别是乳制品饮料的灭菌操作，一般采用高温短时(HTST)杀菌装置和超高温(UHT)杀菌装置，由于超高温杀菌具有灭菌效率高，杀菌时间短，经处理的制品营养价值高，风味损失小，耐热性强，在常温下保质期长，经济效益较好等优点，目前有取代前者而被广泛采用的趋势。
超高温杀菌法的杀菌温度一般在130~150℃，杀菌时间仅为2~8s。其加热方式有直接加热法和间接加热法。分别对应直接加热UHT杀菌装置和间接加热UHT杀菌装置。
4、片式抉热器
片式换热器是出若干冲压成型的金属薄片组合而成的高效热交换器。在高温短时和超高温杀菌装置中，广泛采用这种换热器进行加热、冷却操作。
5、降膜式UHT杀菌机
采用直接加热法，是将高压蒸气流通入原乳，引起超高温情况下的突然冲击；采用间接加热法时，乳品与高温金属表面接触会产生焦煮杂昧。降膜式杀菌机则有效地克服了上述不足。
6、其它杀菌装置
利用加热原理杀菌的机械目前仍是包装杀菌的主流。而近年来利用电磁波辐射技术进行物理方法杀菌的机器设备日益受到重视，并且得到越来越广泛的应用。另外利用化学剂结合
其它方法对包装容器、包装材料进行杀菌的装置在无菌包装中也被普遍采用。代表设备有微波杀菌装置、高超射线杀菌装置、紫外线杀菌装置和化学杀菌装置等。
三、杀菌机械的发展
杀菌机械的历史已有一百多年。近年来伴随着新的包装、杀菌方法的产生，多学科综合技术的应用，采菌机械正朝着进一步提高产品质量，提高杀菌效果和设备生产能力，降低消耗，提高机械自动化程度，减轻劳动强度，改善工作条件等方向发展。
高频天线1．大力发展电磁波物理杀菌装置
由于采用热杀菌的同时往往会给产品品质带来不利影响，如食品变、变昧、营养损失等；而采用化学物杀菌，为满足食品、药品的安全性等要求，对包装材料上的化学物残留量需要严格控制，从而推动了电磁波物理杀菌装置的发展。
(1)、微波加热杀菌装置发展较快
微波加热是在物品内部，通过分子间剧烈摩擦生热。它具有热效率高、时间短、传热均
匀、易于控制等特征，因此在巴氏杀菌和高温短时杀菌工艺中，大都开始改进或采用微波装置。
（2）、辐照杀菌前景看好
利用辐照破坏微生物分子结构，实现生理杀菌的方法中，紫外线装置和高能射线装置均有较广阔的发展前景。
紫外线杀菌效率与波长、辐照距离、辐照时间和细菌种类等因素有关。
等离子体刻蚀 紫外线装置常制成表面杀菌器和液体杀菌器，主要用于空气、液体和固体表面杀菌。紫外线能量极小，如与热处理、酒精或过氧化氢等其它杀菌、抑菌方法结合使用，杀菌效率则显著提高。有些无菌罐装生产线上的杀菌就是采用这种组合装置。
由于高能射线辐照技术具有射线能量大，穿透力强，对各种包装件均能进行杀菌处理，不改变产品生态和理化性能，杀菌效率高、节能等特点，已越来越受到包装行业的重视和应用。
但因辐照装置技术复杂、防护要求高，一次性投资大，加之人们对核辐射安全性认识上的差异，使其推广受到一定影响。
2．加速发展超高温瞬时杀菌机
显示器驱动
超高温瞬时杀菌机是通过直接或间接加热杀灭液体罐装产品中细菌的设备。
直接加热方式的设备有：喷射式和注入式两类设备；
间接加热方式的设备有：片式、管式和刮面式换热器等。
无论使用哪种设备都具有加热时间短、杀菌温度高、自动化程度高的特点。它在保证产品品质和外观质量方面，如食品的泽、风味、营养成分等，都优于常规热杀菌法。它还可以满足无菌罐装、无菌包装生产线对杀菌机械生产能力、生产节拍和产品参数调节等的工艺要求。因此超高温瞬时杀菌机在现阶段得以迅速发展。
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