噴淋式殺菌鍋在午餐肉罐頭生產中通過循環熱水噴淋實現均勻殺菌,其工藝參數需結合罐頭規格、微生物負荷及傳熱特性精準設定,核心參數及控制要點如下:
一、殺菌前預處理參數
罐頭初溫控制
裝罐密封后的午餐肉罐頭需預熱至 40-50℃,避免殺菌時因溫差過大導致罐身變形,可通過預熱輸送帶或溫水浸泡實現,初溫波動應≤±5℃。
噴淋式殺菌鍋水位與壓力平衡
殺菌前需注入適量清水(覆蓋加熱管束即可),啟動循環水泵使水溫均勻上升,同時開啟排氣閥排出鍋內空氣,確保壓力與溫度對應(如 121℃時表壓約 0.1MPa)。
二、升溫階段參數(關鍵:熱穿透效率)
升溫速率與時間
從初始溫度(約 50℃)升至殺菌溫度(121-126℃)的時間控制在 10-15 分鐘,升溫速率需穩定在 4-6℃/min,避免局部過熱,可通過蒸汽流量調節閥(開度 30%-50%)與循環水泵頻率(25-30Hz)協同調節。
水循環強度
噴淋水壓維持在 0.15-0.2MPa,噴嘴流量均勻性誤差≤10%,確保罐頭表面熱交換效率一致。大型殺菌鍋(容積>5m3)需配置多組噴淋管(間距≤30cm),避免出現 “冷點”。
三、恒溫殺菌階段參數(核心:F 值控制)
殺菌溫度與壓力
標準工藝溫度為 121℃(對應表壓 0.105MPa),根據罐頭規格調整:
340g 罐頭(直徑 83mm):恒溫時間 25-30 分鐘;
198g 罐頭(直徑 65mm):恒溫時間 20-25 分鐘。
溫度波動需控制在 ±0.5℃,可通過鉑電阻溫度計(精度 ±0.1℃)實時監測,壓力波動≤±0.01MPa,避免因壓力波動導致罐頭膨脹變形。
微生物殺滅目標
針對午餐肉中的肉毒梭菌(耐熱性強),需確保殺菌 F0 值≥8(121℃下的等效殺菌時間),實際生產中常設定 F0=10-12 以留安全裕度,可通過熱分布驗證(植入式溫度探頭)確認罐頭中心升溫曲線。
四、降溫階段參數(重點:防止二次污染)
降溫速率與分段控制
采用 “階段式降溫”:
第一段:殺菌結束后立即通入冷卻水,使水溫在 5 分鐘內從 121℃降至 80℃,降壓至 0.05MPa,避免罐頭內外壓力差過大導致癟罐;
第二段:繼續降溫至 40-50℃,保持水噴淋狀態,總降溫時間控制在 15-20 分鐘,降溫速率≤5℃/min。
冷卻水質量
冷卻水需經氯化處理(余氯含量 0.5-1.0mg/L),pH 值 6.5-7.5,避免微生物污染。降溫末期可補充無菌空氣維持鍋內正壓(0.02-0.03MPa),防止冷卻時外界空氣倒吸。
五、循環系統與輔助參數
水循環與過濾
殺菌過程中水循環流量需達到 10-15m3/h・m2(按殺菌鍋截面積計算),循環水需經 100 目過濾器過濾,避免雜質堵塞噴嘴。每批次生產后需更換循環水,定期用檸檬酸(濃度 2%)清洗管道防止結垢。
壓力平衡控制
殺菌全過程需通過壓力調節閥聯動蒸汽、空氣與冷卻水進氣閥,維持鍋內壓力與罐頭內部壓力差≤0.03MPa,例如,降溫時同步通入壓縮空氣(經除菌過濾),避免罐頭因內外壓差導致卷邊泄漏。
六、工藝驗證與異常處理
熱分布測試
新設備或更換罐頭規格時需進行空載 / 負載熱分布試驗,在噴淋式殺菌鍋內均勻布置 10-15 個溫度探頭,確認溫差≤1℃,否則需調整噴淋管布局或循環流量。
常見異常及調整
若殺菌后罐頭中心溫度未達 120℃(偏差>1℃),可能是升溫速率過慢或蒸汽壓力不足,需檢查蒸汽鍋爐輸出(額定壓力≥0.6MPa)及管道保溫;
若降溫后罐頭變形,需檢查降壓速率是否過快(應控制降壓速率≤0.01MPa/min),或冷卻水溫度與罐頭溫差過大(建議溫差≤30℃)。
噴淋式殺菌鍋的參數優化需結合 HACCP 體系,重點監控溫度 - 時間曲線、壓力波動及 F0 值,確保午餐肉罐頭達到商業無菌標準(即不含致病微生物且在常溫下無腐敗風險),同時兼顧肉質嫩度與風味保持(過度殺菌會導致肉質干柴)。
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