摘要：詳細(xì)介紹了無菌罐系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、工藝過程及控制原理，有利于無菌罐國產(chǎn)化。

　　關(guān)鍵詞：無菌罐；閥組；CIP  
      
    目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種飲料、乳品的消費(fèi)日益增大，自然對食品包裝提出更高要求：保質(zhì)期長，口味不變。于是各種無菌飲料、無菌奶、無菌食品等無菌產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，且市場前景看好。這使得許多食品企業(yè)積極引進(jìn)*的無菌生產(chǎn)線。但為了節(jié)省外匯，都盡量引進(jìn)的設(shè)備和國內(nèi)沒有的設(shè)備，如果能自行開發(fā)制造，就不必進(jìn)口。我們開發(fā)研制無菌罐系統(tǒng)正是出于這一目的。本系統(tǒng)是我們課題組結(jié)合瑞典利樂、日本精研舍的設(shè)備優(yōu)化設(shè)計而成的。

　　1  無菌罐系統(tǒng)的作用    

    是無菌生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備之一，是接收經(jīng)過超高溫殺菌的物料的緩沖罐和貯存罐。近年來*的不斷被進(jìn)口，刺激著我國國內(nèi)企業(yè)對此類設(shè)備的開發(fā)生產(chǎn)。近兩年來在上海、浙江、廣東等地有小型的無菌罐生產(chǎn)，對我國無菌包裝技術(shù)的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。但國產(chǎn)的此類設(shè)備普遍存在無菌時間短，無菌化性能不穩(wěn)定，自動化程度不高、產(chǎn)量低等問題。作者根據(jù)長期研發(fā)實(shí)踐，借鑒國外同類*設(shè)備的原理，擬就此設(shè)備的無菌化在理論上作以深入探討，以便有利于國產(chǎn)化。

　　2  的結(jié)構(gòu)    
    
　　此系統(tǒng)是作為接收無菌物料的緩沖罐和貯罐，它主要由罐體、閥組和控制三部分組成。    
    
　　罐體材質(zhì)為SUS304不銹鋼，結(jié)構(gòu)為夾套式。罐體的zui大工作壓力為0．3MPa，同時也可以耐真空。罐體支腿高度可調(diào)節(jié)。罐內(nèi)頂部裝有旋轉(zhuǎn)清潔球，可切換接人CIP，對罐體進(jìn)行清洗。夾套上部有布水器，以利于滅菌后罐體冷卻。    
    
　　閥組選用世界的流體設(shè)備生產(chǎn)廠——阿法拉伐公司的無菌閥、英國斯派莎克公司的蒸汽閥門。閥組將蒸汽管路、CIP管路、無菌空氣管路、物料管路有機(jī)的連接起來。

　　3  工藝過程

　　3．1  罐體和閥組的蒸汽滅菌    

    所有與無菌產(chǎn)品接觸的罐體和管路都應(yīng)用蒸汽滅菌，蒸汽溫度為140℃，壓力為0．27MPa，通過兩個25μm蒸汽級過濾器。當(dāng)罐體溫度升高到115℃，罐內(nèi)溫度為140℃，滅菌才能開始，持續(xù)2400s。

　　3．2  罐體和閥組的冷卻    

    罐體經(jīng)過蒸汽滅菌后，冷卻水自動在夾套中由噴淋管噴出，罐體溫度隨之下降，同時罐內(nèi)壓力下降。為防止壓力下降太快，罐底的壓力傳感器打開電磁閥、調(diào)節(jié)閥，向罐內(nèi)通人無菌空氣，維持罐體的壓力平衡。冷卻時間為900s。

　　3．3  灌裝    
    
　　在灌裝及排放物料的過程中，除油無菌空氣經(jīng)過兩個0．22μm機(jī)的空氣過濾器及壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入罐體上部，使罐體底部的壓力始終保持恒定，從而保證給灌裝機(jī)穩(wěn)定供料。同時與物料管及無菌閥相連的蒸汽管路中通有0．1 MPa的蒸汽，形成一道無菌屏障，保證灌裝過程的無菌。

　　3．4  CIP清洗    

    CIP清洗管路設(shè)有兩路：停止生產(chǎn)后，操作人員發(fā)出清洗命令，管路接人CIP清洗液，一路通過管內(nèi)頂部的旋轉(zhuǎn)清洗球，對罐體及管路進(jìn)行清洗；另一路通過幾個有機(jī)連接的無菌閥對灌裝機(jī)及管路進(jìn)行清洗。由于罐體及管路的內(nèi)壁均光潔度很高，且*，細(xì)菌無法停留，從而也保證管路的無菌。    

    首先通人濃度為1％，溫度為70℃的堿液，沖刷罐內(nèi)壁5min；接著罐體接人冷水沖洗10min。如果罐體內(nèi)壁結(jié)有水垢，則需用1％的酸液清洗20min，再用清水清洗后排出所有液體。

　　4  工藝控制    

    整個生產(chǎn)過程根據(jù)工藝要求，由PLC自動控制。工藝簡圖如圖1。



　　5  總結(jié)    
    此系統(tǒng)為罐及閥組的有機(jī)結(jié)合，屬于工藝設(shè)備。雖然機(jī)加工量不大，但涉及機(jī)械、食品、化工、微生物等多個學(xué)科，只有的綜合運(yùn)用它們，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)設(shè)技術(shù)指標(biāo)。    

    當(dāng)前無菌罐設(shè)備運(yùn)行不好，作為國內(nèi)無菌罐設(shè)備企業(yè)，他們往往首先關(guān)注硬件，即配件及其加工、控制元件等問題。作為設(shè)計及研究者，我覺的這些不是根本問題，關(guān)鍵是軟件，即工藝過程是否合理，控制是否恰當(dāng)?shù)葐栴}。