本發(fā)明涉及一種殺菌系統(tǒng)，尤其是涉及一種實驗型復(fù)合式殺菌系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

食品加工產(chǎn)業(yè)通常需要對食品原料進(jìn)行殺菌處理，達(dá)到食品品質(zhì)的穩(wěn)定化。目前常用的殺菌方式為加熱殺菌，因為高溫對細(xì)菌有明顯的致死作用，高溫使菌體變性和凝固，酶失去活性，從而使細(xì)菌死亡。

目前的殺菌系統(tǒng)主要用于液態(tài)物料或高粘度、高濃度物料的殺菌。其中液態(tài)物料如果汁、果汁飲料、牛奶、牛奶制品、沙司(調(diào)味品)和湯汁等，高粘度、高濃度物料如番茄醬等。現(xiàn)有的殺菌系統(tǒng)殺菌形式較為單一，不能同時適用于液態(tài)物料和高粘度、高濃度物料，因此應(yīng)用范圍較狹窄，同時現(xiàn)有的殺菌系統(tǒng)廣泛用于批量生產(chǎn)的大型生產(chǎn)線等行業(yè)中，體積都比較龐大，操作維修相對比較復(fù)雜，占地面積廣，不適合實驗操作使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種實驗型復(fù)合式殺菌系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種實驗型復(fù)合式殺菌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括管式殺菌單元、刮板式殺菌單元、料斗、粘度傳感器和控制器，兩個殺菌單元并聯(lián)連接，其輸入端和輸出端分別通過輸入三通換向閥和輸出三通換向閥連通料斗形成兩個循環(huán)回路，所述的粘度傳感器設(shè)置在料斗中并連接至控制器輸出端，所述的控制器輸出端連通所述的輸入三通換向閥和輸出三通換向閥；

粘度傳感器檢測物料粘度并通過控制器控制輸入三通換向閥和輸出三通換向閥開通方向，進(jìn)而管式殺菌單元或刮板式殺菌單元工作。

所述的管式殺菌單元和刮板式加熱單元均包括通過管路依次連接的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段，所述的加熱段和冷卻段之間的管路為持溫管，所述的持溫管可拆卸連接，通過預(yù)熱段預(yù)熱、再通過加熱段加熱，經(jīng)過兩次加熱除菌，使得除菌效果更好，最后通過冷卻段將物料冷卻至正常溫度。

所述的管式殺菌單元的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段均包括套管，所述的套管為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層空腔和外層空腔，所述的內(nèi)層空腔依次連通并連接料斗，外層空腔分別流通設(shè)定溫度的液體，此種管式殺菌單元結(jié)構(gòu)簡單，通過外層空腔有設(shè)定溫度液體與內(nèi)層空腔物料的對流，實現(xiàn)熱量交換，適用于低粘度、低濃度的物料(如牛奶等)的加熱殺菌。

所述的刮板式加熱單元的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段均包括套管、旋轉(zhuǎn)刮板和驅(qū)動電機，所述的套管為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層空腔和外層空腔，所述的旋轉(zhuǎn)刮板分別設(shè)置在所述的內(nèi)層空腔，所述的驅(qū)動電機連接旋轉(zhuǎn)刮板，各內(nèi)層空腔依次連通并連接料斗，各外層空腔分別流通設(shè)定溫度的液體，此種刮板式加熱單元適合高粘度、高濃度物料(如番茄醬等)的加熱殺菌，通過旋轉(zhuǎn)刮板的旋轉(zhuǎn)從而使得物料受熱均勻，防止物料焦糊，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

該系統(tǒng)還包括第一供熱裝置和第二供熱裝置，兩個供熱裝置均設(shè)有進(jìn)液口和出液口，所述的第一供熱裝置進(jìn)液口和出液口分別通過三通換向閥連通管式殺菌單元和刮板式加熱單元預(yù)熱段和加熱段的套管的外層空腔形成加熱循環(huán)回路，所述的三通換向閥均連接控制器。

所述的第一供熱裝置和第二供熱裝置均包括導(dǎo)熱液體、加熱器、加熱罐和循環(huán)泵，所述的導(dǎo)熱液體和加熱器設(shè)置在熱水罐內(nèi)，所述的循環(huán)泵連接在所述的加熱循環(huán)回路中。

所述的管式殺菌單元和刮板式加熱單元冷卻段的套管外層空腔分別連通自來水形成冷卻循環(huán)回路，通過自來水在外層空腔中流動與內(nèi)層空腔中的物料形成對流，從而進(jìn)行有效降溫。

所述的料斗和輸入三通換向閥之間依次串聯(lián)有物料泵和管路安全閥，物料泵有利于將物料導(dǎo)入管式殺菌單元和刮板式加熱單元中的套管內(nèi)層空腔中，設(shè)置管路安全閥能有效控制壓力不讓壓力過高導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。

所述的輸出三通換向閥和料斗之間還依次連接有壓力表和管路背壓閥，由于高溫殺菌溫度要達(dá)到150℃，常壓下是達(dá)不到的，所以在輸出三通換向閥后面添加一 個壓力表和管路背壓閥，用來監(jiān)視和控制壓力，達(dá)到所需壓力。

所述的管式殺菌單元和刮板式加熱單元的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段出口處均設(shè)有溫度探頭，所述的溫度探頭均連接至控制器，可實時檢測物料的實際溫度并及時做出相應(yīng)的控制，保證物料的質(zhì)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)該殺菌系統(tǒng)將管式殺菌單元和刮板式殺菌單元相結(jié)合，能夠?qū)Σ煌扯鹊奈锪喜捎貌煌臍⒕鷨卧M(jìn)行殺菌，如低粘度的物料則通過管式殺菌單元殺菌，高粘度的物料則通過刮板式殺菌單元殺菌，在達(dá)到殺菌效果的同時還能保證物料的品質(zhì)；

(2)通過設(shè)置粘度傳感器自動識別物料粘度，實現(xiàn)自動化操作；

(3)該殺菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較緊湊，體積小，不會破壞營養(yǎng)成分，能夠保證成品質(zhì)量，同時適用實驗操作使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明復(fù)合式殺菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為物料泵；2為管路安全閥，3為料斗，4為管式預(yù)熱段，5為管式加熱段，6為持溫管，7為管式冷卻段，8為刮板預(yù)熱段，9為刮板加熱段，10為刮板冷卻段，11為輸入三通換向閥，12為壓力表，13管路背壓閥，14為加熱器，15為加熱罐，16為循環(huán)泵，17為輸出三通換向閥，18為加熱器輸出三通換向閥，19為加熱器輸入三通換向閥，20為溫度探頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例

如圖1所示，一種實驗型復(fù)合式殺菌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括管式殺菌單元、刮板式殺菌單元、料斗3、粘度傳感器和控制器，兩個殺菌單元并聯(lián)連接，其輸入端和輸出端分別通過輸入三通換向閥11和輸出三通換向閥17連通料斗3形成兩個循環(huán)回路，所述的粘度傳感器設(shè)置在料斗3中并連接至控制器輸出端，所述的控制器輸出端連通所述的輸入三通換向閥11和輸出三通換向閥17，所述的料斗3容量為5L；粘度傳感器檢測物料粘度并通過控制器控制輸入三通換向閥11和輸出三通換 向閥17開通方向，進(jìn)而管式殺菌單元或刮板式殺菌單元工作。

其中所述的管式殺菌單元和刮板式加熱單元均包括通過管路依次連接的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段，所述的加熱段和冷卻段之間的管路為持溫管6，所述的持溫管6可拆卸連接，可通過需要更換不同持溫時間的持溫管6，包括5S、15S、30S等可選。通過預(yù)熱段預(yù)熱、再通過加熱段加熱，經(jīng)過兩次加熱除菌，使得除菌效果更好，最后通過冷卻段將物料冷卻至正常溫度。

所述的管式殺菌單元的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段分別為管式預(yù)熱段4、管式加熱段5和管式冷卻段7，管式預(yù)熱段4、管式加熱段5和管式冷卻段7均包括套管，所述的套管為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層空腔和外層空腔，所述的內(nèi)層空腔依次連通并連接料斗3，外層空腔分別流通設(shè)定溫度的液體，本實施例中流通設(shè)定溫度的熱水，此種管式殺菌單元結(jié)構(gòu)簡單，通過外層空腔有設(shè)定溫度液體與內(nèi)層空腔物料的對流，實現(xiàn)熱量交換，適用于低粘度、低濃度的物料(如牛奶等)的加熱殺菌。所述的刮板式加熱單元的預(yù)熱段、加熱段和冷卻段分別為刮板預(yù)熱段8，刮板加熱段9和刮板冷卻段10，刮板預(yù)熱段8，刮板加熱段9和刮板冷卻段10均包括套管、旋轉(zhuǎn)刮板和驅(qū)動電機，所述的套管為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層空腔和外層空腔，所述的旋轉(zhuǎn)刮板分別設(shè)置在所述的內(nèi)層空腔，所述的驅(qū)動電機連接旋轉(zhuǎn)刮板，各內(nèi)層空腔依次連通并連接料斗3，各外層空腔分別流通設(shè)定溫度的液體，此種刮板式加熱單元適合高粘度、高濃度物料(如番茄醬等)的加熱殺菌，通過旋轉(zhuǎn)刮板的旋轉(zhuǎn)從而使得物料受熱均勻，防止物料焦糊，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

另外系統(tǒng)還包括第一供熱裝置和第二供熱裝置，兩個供熱裝置均設(shè)有進(jìn)液口和出液口，所述的第一供熱裝置進(jìn)液口和出液口分別通過三通換向閥連通管式殺菌單元和刮板式加熱單元預(yù)熱段和加熱段的套管的外層空腔形成加熱循環(huán)回路，所述的三通換向閥均連接控制器。所述的第一供熱裝置和第二供熱裝置均包括導(dǎo)熱液體、加熱器14、加熱罐15和循環(huán)泵16，所述的導(dǎo)熱液體和加熱器14設(shè)置在熱水罐15內(nèi)，所述的循環(huán)泵16連接在所述的加熱循環(huán)回路中，該實施例中導(dǎo)熱液體采用水，通過將水加熱到設(shè)定溫度，形成循環(huán)回路，進(jìn)行熱量交換。所述的管式殺菌單元和刮板式加熱單元冷卻段的套管外層空腔分別連通自來水形成冷卻循環(huán)回路，通過自來水在外層空腔中流動與內(nèi)層空腔中的物料形成對流，從而進(jìn)行有效降溫。

所述的料斗3和輸入三通換向閥11之間依次串聯(lián)有物料泵1和管路安全閥2，物料泵1有利于將物料導(dǎo)入管式殺菌單元和刮板式加熱單元中的套管內(nèi)層空腔中， 設(shè)置管路安全閥2能有效控制壓力不讓壓力過高導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。所述的輸出三通換向閥17和料斗3之間還依次連接有壓力表12和管路背壓閥13，由于高溫殺菌溫度要達(dá)到150℃，常壓下是達(dá)不到的，所以在輸出三通換向閥17后面添加一個壓力表12和管路背壓閥13，用來監(jiān)視和控制壓力，達(dá)到所需壓力。所述的管式預(yù)熱段4、管式加熱段5、管式冷卻段7、刮板預(yù)熱段8、刮板加熱段9和刮板冷卻段10出口處均設(shè)有溫度探頭20，所述的溫度探頭20均連接至控制器，可實時檢測物料的實際溫度并及時做出相應(yīng)的控制，保證物料的質(zhì)量。

本發(fā)明管式殺菌單元和刮板式殺菌單元區(qū)別在于，管式殺菌單元適合低粘度、低濃度的物料(如牛奶)；刮板式殺菌單元適合高粘度、高濃度物料(如番茄醬)；將這兩種系統(tǒng)集成在一套自動系統(tǒng)中，既方便了實驗所需要的各種工藝條件，又適合各種粘度的產(chǎn)品測試；解決了現(xiàn)有的殺菌系統(tǒng)產(chǎn)能較大或殺菌形式較為單一、體積都比較龐大、操作維修相對比較復(fù)雜、占地面積廣、不適合實驗操作使用的困難。