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罐藏制品生產線節能提效工藝流程探討2023-09-21

罐藏制品是耗能較高的產品,隨著工業用水、用電、用氣等價格的上漲,水電氣成本占總生產成本的比例在增加,需要通過尋求改進生產工藝流程來達到“降能提效”的目的;玻璃瓶裝番茄醬成品的主要指標為可溶性固形物24%-26%,p H3.8-4.0,其生產工藝流程為:洗瓶→配料→真空濃縮調配→前殺菌預熱→灌裝→旋蓋封口→噴淋殺菌→冷卻→包裝。

1 洗瓶機洗瓶階段

傳統的包裝容器玻璃瓶洗瓶方式為通過對夾式洗瓶機,使玻璃瓶有一個倒置的過程,之后通過85℃以上的循環水洗瓶12s左右,保證玻璃瓶的預熱殺菌和異物被傾倒出來,但此種方式需要長時間維持水溫在85℃以上,耗用大量蒸汽。調整后的洗瓶方式為:使用紫外燈照射流經燈管內部洗瓶機水箱的循環水,紫外燈功率為40W,輻照處理水量3噸/小時,達到紫外線照射殺菌的目的,輔助減少熱力殺菌耗用的蒸汽量,使洗瓶機水箱中的水溫保持在55-65℃即可達到玻璃瓶的預熱和滅菌效果。

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圖1 紫外殺菌燈管實物圖   


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圖2 紫外殺菌燈管安裝示意圖   


  

表1 洗瓶環節微生物檢測結果 



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從表1可以看出經過紫外殺菌器輻照殺菌的水可以達到生產的要求。

2 溫度的控制

2.1 前殺菌溫度的控制

前殺菌是玻璃瓶裝罐藏制品生產環節重要的關鍵控制點,在真空調配鍋中醬體的溫度在78-83℃,經過前殺菌后,醬體溫度加熱到86-88℃,可殺死醬體中的大部分微生物;前殺菌溫度控制采用列管式殺菌器,熱水和醬體分別處于不同的管道內,設定前殺菌溫度88-90℃;雙金屬溫度計安裝在列管式殺菌器出口,用于直觀的觀測醬體的溫度;醬體循環水溫度補充使用電磁閥控制蒸汽開關,當水溫低于設定值,則自動補充蒸汽對醬體進行加熱,醬體溫度低于設定溫度值時回流至平衡罐中,醬體溫度達到設定值時醬體流入到灌裝機進行灌裝。

  

表3 350g、500g、750g玻璃瓶裝番茄醬中心溫度監測  



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2.2 灌裝溫度的控制

灌裝溫度同樣是生產罐藏制品的關鍵控制點,醬體灌裝溫度低則不利于真空的形成,同時導致殺菌不徹底,產品有漲蓋的風險;灌裝溫度過高導致醬體膨脹,雖然看似已達到罐裝量要求,但凈含量達不到生產要求,同時由于醬體膨脹導致產品頂隙較少,不利于形成真空。所以經過試驗反復摸索,總結出產品的灌裝溫度和真空度的關系。

  

表2 灌裝溫度和真空度的關系 



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從表2中可以看出,在生產規格為350g、500g、750g不同重量的番茄醬時,當灌裝溫度不低于84℃時,產品的真空度可達到0.03MPa以上,所以需要控制產品的灌裝溫度不低于84℃。

2.3 通過噴淋殺菌機后產品中心溫度曲線的監測

監測工具:使用的是由熱力殺菌溫度數據記錄器,記錄350g、500g、750g三種不同規格玻璃瓶裝番茄醬產品通過噴淋殺菌機時產品中心溫度曲線。灌裝溫度不低于84℃,預設噴淋殺菌機殺菌溫度不低于95℃,殺菌時間20min,三種不同規格的產品檢測的產品中心溫度和曲線圖如表3。

從表3中可以看出,當灌裝溫度不低于84℃時,噴淋殺菌機殺菌溫度設定為不低于95℃,殺菌時間不少于20min時,規格為350g的玻璃瓶裝番茄醬產品通過噴淋殺菌機產品中心溫度最高可以達到84.73℃,在84℃以上溫度所處的時間為18min;規格為500g的玻璃瓶裝番茄醬產品通過噴淋殺菌機產品中心溫度最高可以達到87.00℃,在84℃以上溫度所處的時間為37min;規格為750g的玻璃瓶裝番茄醬產品通過噴淋殺菌機產品中心溫度最高可以達到88.83℃,在84℃以上溫度所處的時間為36min;所以在灌裝溫度不低于84℃時,噴淋殺菌機殺菌溫度設定為不低于95℃,殺菌時間不少于20min時,不同規格的玻璃瓶裝產品的中心溫度達到84℃以上的時長可達到18-37min。

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圖3 噴淋殺菌過程被殺菌物料中心溫度曲線  


2.4 保溫試驗驗證結果

  

表4 保溫階段微生物檢測結果  



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3 結論

根據相應的試驗和檢測結果證明,使用功率為40W的紫外燈照射流經燈管內部洗瓶機水箱的循環水,可達到紫外線照射殺菌的目的,輔助減少熱力殺菌耗用的蒸汽量,使洗瓶機水箱中的水溫保持在55-65℃即可達到玻璃瓶的預熱和滅菌效果;控制玻璃瓶裝番茄醬產品p H 3.8-4.0,前殺菌溫度不低于86℃,灌裝溫度不低于84℃,噴淋殺菌機設定的殺菌溫度不低于95℃,殺菌時間不低于20min,可保證產品的質量與安全性,顏色和口感均有所提升,同時提高了車間的生產效率和降低了能耗,目前此方法已投入使用。


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