本發(fā)明涉及一種滅菌裝置及方法，特別是涉及一種明膠生產(chǎn)過(guò)程中滅菌裝置及方法，屬于明膠生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

1、明膠主要由動(dòng)物膠原蛋白經(jīng)部分水解衍生而來(lái)，是膠原的變性產(chǎn)物，屬于蛋白質(zhì)大分子范疇，其分子結(jié)構(gòu)由三條多肽鏈相互纏繞形成螺旋體，通過(guò)工藝處理，膠原分子螺旋體變性分解成單條多肽鏈（α-鏈）的α-組分、由兩條α鏈組成的β-組分、由三條α鏈組成的γ-組分，以及介于其間和小于α-組分或大于γ-組分的分子鏈碎片，明膠的生產(chǎn)工藝流程主要包括原料預(yù)處理、熱水萃取、過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、凝膠成型和干燥等步驟，為了保證明膠的品質(zhì)就需要在生產(chǎn)的過(guò)程中對(duì)明膠進(jìn)行滅菌。

2、因此生產(chǎn)過(guò)程中就需要對(duì)明膠進(jìn)行滅菌，然而明膠在高溫下，特別是超過(guò)120℃時(shí)，其分子的三維結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致明膠失去原有的膠凝能力，這種變化使得明膠在后續(xù)的加工和應(yīng)用中無(wú)法形成穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，現(xiàn)有的裝置不能達(dá)到高溫瞬時(shí)滅菌的目的，因此導(dǎo)致明膠變質(zhì)和性能下降。

3、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公布號(hào)cn214015827u，公開(kāi)了“一種適用于明膠生產(chǎn)后的滅菌消毒裝置”，通過(guò)電動(dòng)加熱器給加熱板內(nèi)部的加熱線(xiàn)圈進(jìn)行加熱，以達(dá)到高溫滅菌消毒的目的，且保護(hù)明膠不受污染，再通過(guò)第一電機(jī)輸出端的轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)攪拌葉進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得明膠顆粒與加熱板充分接觸，以達(dá)到明膠顆粒受熱均勻的目的，從而徹底的對(duì)明膠進(jìn)行滅菌消毒，并不能控制加熱的時(shí)間，雖然達(dá)到滅菌的目的，但是會(huì)嚴(yán)重降低明膠的品質(zhì)。

4、因此，亟需對(duì)明膠生產(chǎn)過(guò)程中的滅菌裝置進(jìn)行改進(jìn)，以解決上述存在的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種明膠生產(chǎn)過(guò)程中滅菌裝置及方法，在濃縮滅菌箱內(nèi)部達(dá)到一定的溫度后，活塞頭將熱空氣通過(guò)排氣嘴排到明膠液體的內(nèi)部，同時(shí)帶走明膠溶液內(nèi)部的水蒸氣，加快明膠溶液的濃縮，熱空氣通過(guò)冷卻滅菌機(jī)構(gòu)進(jìn)行冷卻，防止熱量的長(zhǎng)時(shí)間停留，因此能夠大幅度提升明膠的品質(zhì)以及性能，同時(shí)還能夠提升濃縮和冷卻的效率。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

3、一種明膠生產(chǎn)過(guò)程中滅菌裝置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在濃縮滅菌箱內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)筒，所述旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部滑動(dòng)設(shè)置有通氣攪拌筒，所述通氣攪拌筒的上端設(shè)置有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活塞電動(dòng)伸縮桿以及通過(guò)伸縮桿輸出軸連接的活塞頭，所述活塞頭滑動(dòng)設(shè)置在所述通氣攪拌筒的內(nèi)部，所述通氣攪拌筒的底部連接有若干個(gè)均勻分布的攪拌桿，所述攪拌桿上連接有排氣嘴，所述排氣嘴通過(guò)攪拌桿與所述通氣攪拌筒的內(nèi)部相連通；

4、所述伸縮桿輸出軸上開(kāi)設(shè)有氣囊制動(dòng)倉(cāng)，所述氣囊制動(dòng)倉(cāng)的內(nèi)部滑動(dòng)設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)，所述加熱機(jī)構(gòu)包括加熱支撐架和二氧化碳?xì)饽遥龆趸細(xì)饽以O(shè)置在所述氣囊制動(dòng)倉(cāng)的內(nèi)部，所述加熱支撐架上設(shè)置有若干個(gè)均勻分布的加熱條支撐桿，所述加熱條支撐桿的底部固定設(shè)置有加熱條，所述活塞頭上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)均勻分布的加熱條滑倉(cāng)，所述加熱條支撐桿滑動(dòng)設(shè)置在所述加熱條滑倉(cāng)的內(nèi)部，所述活塞頭的底部固定設(shè)置有金屬塊，所述金屬塊通過(guò)金屬桿連接有金屬片，所述金屬片與所述二氧化碳?xì)饽业牡撞肯嗟?，在重力的作用下所述加熱條支撐桿通過(guò)所述加熱條滑倉(cāng)滑進(jìn)所述通氣攪拌筒的內(nèi)部，其中所述通氣攪拌筒內(nèi)部的溫度升高后，所述二氧化碳?xì)饽野l(fā)生膨脹將所述加熱條推出所述通氣攪拌筒，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)所述通氣攪拌筒的內(nèi)部進(jìn)行加熱，通過(guò)所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述活塞頭向下運(yùn)動(dòng)，并快速將所述通氣攪拌筒內(nèi)部的熱空氣通過(guò)所述排氣嘴排到所述濃縮滅菌箱的內(nèi)部，達(dá)到滅菌的目的。

5、優(yōu)選的，所述濃縮滅菌箱的一側(cè)面固定設(shè)置有冷卻滅菌機(jī)構(gòu)，所述冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部填充有諾福溶液，所述冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的上端通過(guò)進(jìn)氣管與所述濃縮滅菌箱的內(nèi)部相連通，所述進(jìn)氣管的底部連接有冷凝管，所述冷凝管浸沒(méi)在所述諾福溶液的內(nèi)部；

6、所述進(jìn)氣管的一側(cè)在所述冷卻滅菌機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述冷卻滅菌機(jī)構(gòu)相連通的抽風(fēng)箱，所述抽風(fēng)箱的一側(cè)設(shè)置有加料閥，所述抽風(fēng)箱的內(nèi)部固定設(shè)置有風(fēng)機(jī)，所述抽風(fēng)箱上側(cè)面連接有排氣管，所述排氣管延伸到所述旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部，所述抽風(fēng)箱通過(guò)所述排氣管與所述旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部相連通，所述風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后所述抽風(fēng)箱的內(nèi)部形成負(fù)壓，所述濃縮滅菌箱內(nèi)部的熱空氣便通過(guò)所述進(jìn)氣管進(jìn)入到所述冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，在經(jīng)過(guò)所述諾福溶液的作用下攜帶諾福溶液進(jìn)入到所述濃縮滅菌箱的內(nèi)部，并對(duì)所述濃縮滅菌箱內(nèi)部的環(huán)境進(jìn)行滅菌。

7、優(yōu)選的，所述濃縮滅菌箱的一側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述通氣攪拌筒相對(duì)應(yīng)的射線(xiàn)儀倉(cāng)，所述射線(xiàn)儀倉(cāng)的內(nèi)部固定設(shè)置有有機(jī)透視玻璃，所述射線(xiàn)儀倉(cāng)的內(nèi)部固定設(shè)置有γ射線(xiàn)儀，所述γ射線(xiàn)儀與所述有機(jī)透視玻璃相抵。

8、優(yōu)選的，所述金屬片固定設(shè)置在所述氣囊制動(dòng)倉(cāng)的底部并與所述二氧化碳?xì)饽业牡撞肯嗟?，所述二氧化碳?xì)饽业纳隙伺c所述加熱支撐架相抵；

9、所述二氧化碳?xì)饽沂軣崤蛎浐笙蛏贤苿?dòng)所述加熱支撐架，所述加熱條被推離所述通氣攪拌筒的內(nèi)部，再對(duì)所述通氣攪拌筒的內(nèi)部進(jìn)行加熱時(shí)，所述二氧化碳?xì)饽覂?nèi)部的二氧化碳?xì)怏w發(fā)生膨脹，并產(chǎn)生向上的力，其計(jì)算公式為：

10、由pv?=?nrk；

11、得p?=?;

12、其中，p是壓力，v是體積，n是物質(zhì)的量，r是理想氣體常數(shù)，k是絕對(duì)溫度；

13、絕對(duì)溫度與攝氏度的轉(zhuǎn)化公式為：

14、t?=?k?-?273.15；

15、其中，t是攝氏溫度。

16、優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)筒的底部開(kāi)設(shè)有攪拌筒滑槽，所述通氣攪拌筒滑動(dòng)設(shè)置在所述攪拌筒滑槽的內(nèi)部，所述通氣攪拌筒的上端口設(shè)置有對(duì)稱(chēng)分布的伸縮桿固定塊，所述伸縮桿固定塊的底部設(shè)置有攪拌筒電動(dòng)伸縮桿，所述攪拌筒電動(dòng)伸縮桿固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部，所述攪拌筒電動(dòng)伸縮桿用于豎向推動(dòng)所述通氣攪拌筒。

17、優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)筒的側(cè)面上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)均勻分布的通氣孔，所述旋轉(zhuǎn)筒通過(guò)所述通氣孔與所述濃縮滅菌箱的內(nèi)部相連通，所述通氣孔上固定設(shè)置有防塵網(wǎng)。

18、優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)筒的上端口連接有驅(qū)動(dòng)盤(pán)，所述驅(qū)動(dòng)盤(pán)通過(guò)軸承與所述濃縮滅菌箱轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

19、所述驅(qū)動(dòng)盤(pán)上設(shè)置有從動(dòng)齒輪，所述濃縮滅菌箱的上側(cè)面固定設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述從動(dòng)齒輪嚙合連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)盤(pán)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)固定板固定設(shè)置在所述濃縮滅菌箱的上側(cè)面。

20、優(yōu)選的，所述活塞電動(dòng)伸縮桿通過(guò)伸縮桿支架固定設(shè)置在所述濃縮滅菌箱的上側(cè)面，所述濃縮滅菌箱的上側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述濃縮滅菌箱相連通的投料口，所述濃縮滅菌箱的底部側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述濃縮滅菌箱內(nèi)部相連通的排料口，所述濃縮滅菌箱的底部設(shè)置有對(duì)稱(chēng)分布的支撐腳。

21、優(yōu)選的，所述濃縮滅菌箱的側(cè)面上開(kāi)設(shè)有透視窗口，所述透視窗口與所述濃縮滅菌箱的內(nèi)部相連通，所述透視窗口的內(nèi)部固定設(shè)置有有機(jī)可視窗。

22、一種明膠生產(chǎn)過(guò)程中滅菌裝置的使用方法，包括以下步驟：

23、步驟一：明膠液注入，將待濃縮的明膠液體通過(guò)投料口投入到濃縮滅菌箱的內(nèi)部；

24、步驟二：加熱攪拌，在明膠液體進(jìn)入到濃縮滅菌箱的內(nèi)部之后，啟動(dòng)濃縮滅菌箱上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)筒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的通氣攪拌筒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；

25、步驟三：滅菌，滅菌包括：

26、高溫瞬時(shí)滅菌，加熱機(jī)構(gòu)上的加熱條進(jìn)入到通氣攪拌筒的內(nèi)部，并對(duì)通氣攪拌筒內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱，加熱到121℃后，啟動(dòng)活塞電動(dòng)伸縮桿通過(guò)活塞頭對(duì)熱空氣進(jìn)行加壓，加壓后的熱空氣通過(guò)攪拌桿上的排氣嘴排到明膠液體的內(nèi)部，進(jìn)行滅菌；

27、化學(xué)滅菌，通過(guò)抽風(fēng)箱內(nèi)部的風(fēng)機(jī)抽取濃縮滅菌箱內(nèi)部的空氣并進(jìn)入到冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，攜帶諾福溶液進(jìn)入到濃縮滅菌箱的內(nèi)部，進(jìn)行滅菌；

28、輻射滅菌，在旋轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，啟動(dòng)濃縮滅菌箱一側(cè)的γ射線(xiàn)儀對(duì)明膠溶液進(jìn)行滅菌；

29、步驟四：加熱濃縮，在攪拌的過(guò)程中，通過(guò)加熱機(jī)構(gòu)上的加熱條對(duì)濃縮滅菌箱內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱，加快濃縮；

30、步驟五：凝膠化，濃縮蒸發(fā)后，通過(guò)冷卻滅菌機(jī)構(gòu)對(duì)濃縮滅菌箱進(jìn)行降溫，達(dá)到冷卻固化的目的。

31、本發(fā)明至少具備以下有益效果：

32、1、明膠溶液在濃縮后，常通過(guò)高溫140℃瞬時(shí)如4秒滅菌設(shè)備進(jìn)行殺菌，滅菌的時(shí)間較短，在濃縮滅菌箱內(nèi)部達(dá)到一定的溫度后，通過(guò)活塞頭將加熱后的空氣通過(guò)攪拌桿和排氣嘴排到明膠液體的內(nèi)部，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在攪拌的同時(shí)對(duì)明膠液體進(jìn)行加熱，同時(shí)通過(guò)將熱量排到明膠液體的內(nèi)部，增大與明膠液體之間的接觸面積，這種方法能夠有效地殺滅明膠中的大部分細(xì)菌和微生物，提升滅菌的效率。

33、2、在通氣攪拌筒內(nèi)部溫度降低時(shí)，加熱機(jī)構(gòu)在重力的作用下帶動(dòng)加熱條滑進(jìn)通氣攪拌筒的內(nèi)部，并對(duì)通氣攪拌筒內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定的高度后，活塞頭底部的金屬塊將熱量通過(guò)金屬桿傳遞到金屬片上，使二氧化碳?xì)饽野l(fā)生膨脹，在二氧化碳?xì)饽遗蛎浐髱?dòng)加熱條推離通氣攪拌筒的內(nèi)部，防止溫度過(guò)高影響明膠的質(zhì)量，滅菌時(shí)，活塞頭對(duì)通氣攪拌筒內(nèi)部的空氣進(jìn)行擠壓，并通過(guò)排氣嘴擠到明膠溶液的內(nèi)部，對(duì)明膠溶液進(jìn)行滅菌，同時(shí)還能夠帶走明膠溶液內(nèi)部的水蒸氣，加快明膠溶液的濃縮。

34、3、通過(guò)啟動(dòng)抽風(fēng)箱內(nèi)部的風(fēng)機(jī)，在冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部形成負(fù)壓，濃縮滅菌箱內(nèi)部的空氣通過(guò)進(jìn)氣管抽進(jìn)冷卻滅菌機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，在熱空氣通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入到冷凝管的內(nèi)部后，冷卻后在進(jìn)入到諾福溶液的內(nèi)部，對(duì)空氣進(jìn)行滅菌，然后再次通過(guò)風(fēng)機(jī)排到濃縮滅菌箱的內(nèi)部，凈化后的空氣攜帶諾福溶液溶液對(duì)濃縮滅菌箱內(nèi)部的空氣進(jìn)行滅菌，另外通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)入的空氣溫度低還能夠有效的降低濃縮滅菌箱內(nèi)部的溫度。

35、4、γ射線(xiàn)儀發(fā)出的γ射線(xiàn)通過(guò)有機(jī)透視玻璃透進(jìn)濃縮滅菌箱的內(nèi)部，在通氣攪拌筒對(duì)明膠溶液進(jìn)行攪拌時(shí)，在濃縮滅菌箱一側(cè)的γ射線(xiàn)儀同時(shí)對(duì)明膠溶液進(jìn)行滅菌，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅度提升滅菌的效率。