第十章 食品灭菌机械与设备化学灭菌主要采用过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸等消毒剂杀灭微生物，虽然操作简便，但化学药剂残留影响食品安全。现代食品灭菌多采用物理灭菌，物理灭菌有热灭菌和冷灭菌（非热灭菌）。冷灭菌有臭氧灭菌、超高压灭菌、紫外线灭菌、辐照灭菌、脉冲电场灭菌等。按灭菌温度的不同，分为常压灭菌设备和加压灭菌设备；按灭菌设备所采用的热源不同，分为蒸汽加热灭菌设备、微波加热灭菌设备、欧姆灭菌设备等； 根据杀菌设备所采用结构不同，分为板式杀菌设备、管式杀菌设备和釜式杀菌设备。 第二节 直接加热式杀菌设备利用高温纯净空气与被杀菌食品物料直接接触进行热交换，使物料迅速达到杀菌的目的。主要形式：蒸汽喷射式和加热食品喷射式直接加热杀菌。优点：加热时间短，接触面积大，对热敏性物料的影响降到最低，食品色香味损失小。缺点：蒸汽必须经过除氧和过滤，除去蒸汽中的冷凝水和杂质。它主要由预热器、蒸汽喷射杀菌器、膨胀罐、冷凝器、保温管和泵等组成。 第三节 板式杀菌机械与设备 板式杀菌设备是一种间接杀菌设备，它的关键部件是板式换热器，它是由许多块冲压而成的金属片组成。 广泛应用于乳制品、果汁饮料、清凉饮料、啤酒等食品的高温、短时及超高温瞬时杀菌。

10 板式换热器 11 板式换热器的特点 低压承载 12 板式灭菌设备结构及工艺流程 13 14 板式灭菌设备操作第四阶段：无菌中途清洗 15 第四节 管式灭菌设备主要由加热管、前后盖、机体、旋塞、高压泵、安全阀等部件组成。其基本结构为：壳体内有不锈钢加热管组成加热管束，壳体与加热管束之间用管板连接。工作过程：物料由高压泵送入不锈钢加热管内，蒸汽进入壳体空间后，对管内流动的物料进行加热，物料在管内往返数次后，达到灭菌所需的温度和保温时间，作为产品排出，若达不到要求，则由回流管回流，重复灭菌操作。 16 加热器采用无缝不锈钢环形管，无密封圈和死角，能承受较高的压力；在较高压力下产生湍流，保证产品的均匀性和较长的操作时间；适用于高粘度液体的灭菌，如番茄酱、果汁、咖啡饮料、人造奶油、冰淇淋等。 17 按结构分为固定板式和浮头式如图U7-12所示，由壳体、浮头、传热管束等组成。管束一端的管板用法兰与壳体连接，另一端的管板可在壳体内移动。工作时，液体在管内来回流动，加热或冷却介质在管间流动。这种换热器的特点是能补偿热膨胀，清洗维修方便，但结构复杂，成本较高。 18 螺旋管制成扁平状，绕在壳体内的中心圆筒上。 工作时，液体由进液口经泵进入螺旋管，自下而上流动，由排出管排出，装入瓶或罐中。

蒸汽从顶部输入壳体内、螺旋管之间，对管内液体进行加热。这种换热器主要用于果汁的短时巴氏杀菌，其特点是结构简单，操作方便，容易清洗，可连续生产。19清洗：将清水倒入储料罐16内，然后打开进料三通旋塞5的循环通道，即关闭进料通道，启动进料泵，用清水冲洗杀菌器；当储料罐内的水即将排完时，再打开进料三通旋塞5，即可进料； 在进行上述操作的同时，打开蒸汽阀门1，液体进入套管8预热，然后进入蛇形管进行高温瞬时杀菌，然后返回套管冷却，最后经排料三通旋塞15输出。回流：若一次杀菌后达不到要求，可打开排料三通旋塞，使液体回流到储液罐重新送入管内再次杀菌，直至达到要求。清洗：每次杀菌班次结束时，最后一股液体进料通过进料三通旋塞后，立即打开旋塞，让储液罐内的水流入，进行清洗，直至排出的水变清澈。同时关闭蒸汽阀门，放掉加热器内的蒸汽。 2021第5节 釜式杀菌设备 釜式杀菌设备又称杀菌锅，有卧式、立式两种，以卧式杀菌锅为主。主要用于罐头食品等的高压杀菌。22卧式杀菌锅结构23杀菌锅-视频在线观看2425全水式杀菌机的特点杀菌均匀。由于旋转杀菌篮的搅拌作用和强制泵热水的循环，使锅内热水形成强烈的涡流，水温均匀；杀菌、冷却压力自动调节，防止包装容器变形、破损；设备较复杂，投资较大，杀菌过程热冲击较大。

26常压连续杀菌设备主要用于水果及部分蔬菜圆形罐头的常压连续杀菌，有单层、三层、五层三种类型，其层数主要取决于生产能力的大小、杀菌时间的长短和车间面积的大小。27第六节微波及欧姆杀菌机械设备在食品杀菌中，对于高粘度的液体和固体食品，由于根本没有热对流现象，传热完全靠热传导方式，因此食品中心的升温速度很慢，由于长时间加热、过热而降低其色泽、香气、营养成分、口感等质量指标。为了解决这一问题，国外已将微波高温杀菌设备应用于高粘度液体食品及软罐头的杀菌，并获得了成功。 28 微波杀菌原理 微波热效应：食品中的微生物吸收电能，引起温度升高，这种热效应破坏菌体内的蛋白质等成分，从而杀死微生物。 此外，微波的非热效应：是指在不发生明显温度变化或亚致死温度的情况下，细胞发生的生理、生化和功能变化，又称生物效应。主要包括对细胞生长速度和特性、细胞膜、蛋白质和核酸的空间构象以及生物代谢平衡的影响。 29 管式微波高温杀菌装置 30 固体食品微波高温杀菌装置 31 袋装食品微波杀菌机 微波滚筒干燥杀菌机 微波瓶装食品杀菌设备 牛肉干微波干燥杀菌设备 32 微波杀菌的特点 微波加热不均匀性 影响微波杀菌的因素有哪些？ 家用微波炉能杀菌吗？ 33 （二）欧姆杀菌​​技术与设备 欧姆杀菌是利用电极将50～60Hz低频交流电直接通入食品材料进行欧姆加热，由于食品本身的介电性能在食品内部产生热量，达到杀菌的目的。

在杀菌过程中，食品杀菌温度除与物质的电性能有关外，还与物质的热性能有关，如导热系数、热熔性等。 34 欧姆杀菌装置 欧姆杀菌装置流程图 欧姆加热器示意图 35 欧姆杀菌特点 不需借助流体对流传导系统，便可在固体产品中产生热量 运行稳定，维护成本低，过程易于控制 36 第七节 超高压杀菌机械设备 超高静压（）处理技术又称高静压（ure，HHP）处理技术、超高压（，UHP）处理技术或高压（ng，HPP）处理技术，是利用百分百的液体压力作用于食品或生物制品等物质，可在常温或更低的温度下达到杀菌、抑酶和改善物质性质的效果。它对食品物料热损伤小，处理时间短，能耗低。 因此超高静压灭菌技术是利用超高静压处理，杀死物料中的腐败菌、致病菌的一种新型灭菌技术。37超高压灭菌原理影响DNA复制38高压食品加工技术的特点与热加工相比，可以避免营养成分和重量的损失；由于高压对小分子影响小，风味物质、色素、维生素等成分在短时间内保存完好，能耗低。

其能耗仅为加热方式的十分之一；保质期长。 3940 食品超高静压处理时的压力-温度-时间关系图 41 国产超高压设备介绍 42 近期生产的超高静压处理系统外观 43 高压腔密封前后示意图 44 日本超高压设备介绍 45 细菌芽孢灭菌处理效果图---扫描电镜观察结果 凝固性芽孢杆菌芽孢 (a) (未处理，群体图) (b) (未处理，个体图) (c) (80处理10分钟) (80处理10分钟) 46 嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢 (a) (未处理) (b) (80处理10分钟) (50处理10分钟) 47 透射电镜观察结果 (a) (未处理) 横截面 (b) (80处理10分钟) 横截面 (c) (未处理)纵切面(d)(80处理10分钟)纵切面凝固剂芽孢杆菌孢子48超高压食品简介4950第八节脉冲电场灭菌技术及应用脉冲电场灭菌技术又称高强度脉冲电场或高强度电场脉冲灭菌技术，是将高压脉冲(15-100kV/cm)施加于电极间物料，杀死物料中微生物的一种新型灭菌技术。它的高强度电场是通过将高压直流电源通过电容器组储存大量的能量，然后以高压脉冲的形式释放出来，破坏微生物的细胞膜，杀死微生物。

51 脉冲电场灭菌原理 脉冲电场的灭菌效果与脉冲电场对细胞膜的作用密切相关。微生物置于高压脉冲电场中，细胞膜会遭到破坏，导致细胞内容物外渗，细胞死亡。关于脉冲电场灭菌机理的解释，人们提出了几种学说，比较公认的有：细胞膜电崩化说和细胞膜电穿孔说。 52 脉冲电场灭菌技术特点 可避免热灭菌的缺陷，大大减少灭菌过程中对食品中营养成分的破坏和对食品感官品质的影响。要求被处理物料能承受高电场的作用，即需要电导率低，不含或产生气泡，对液料中固体颗粒的大小也有限制。作用时间短、均匀、高效、经济。 53 54 脉冲电场在食品杀菌中的应用 脉冲电场处理其他液态食品 55 脉冲电场应用中的问题 物料中的气泡可能导致处理不均匀以及操作和安全问题。 无论液体物料是以静态还是流动形式处理的，物料中的固体颗粒的尺寸都必须受到限制。 颗粒尺寸必须小于处理室内电极之间的间隙宽度，以确保处理过程的正常进行。 目前，还缺乏对输送到处理材料的能量的精确测量。 处理设备的数量和类型限制了人们获得一致合理的结果。 微波杀菌、欧姆杀菌、高压杀菌和脉冲电场杀菌的原理。 57 本课件可自行编辑和修改，以供参考！ 谢谢您的支持，我们会努力做得更好！ 58