罐藏制品生产线节能提效工艺流程探讨2024-01-11

罐藏制品是耗能较高的产品,随着工业用水、用电、用气等价格的上涨,水电气成本占总生产成本的比例在增加,需要通过寻求改进生产工艺流程来达到“降能提效”的目的;玻璃瓶装番茄酱成品的主要指标为可溶性固形物24%-26%,p H3.8-4.0,其生产工艺流程为:洗瓶→配料→真空浓缩调配→前杀菌预热→灌装→旋盖封口→喷淋杀菌→冷却→包装。

1 洗瓶机洗瓶阶段

传统的包装容器玻璃瓶洗瓶方式为通过对夹式洗瓶机,使玻璃瓶有一个倒置的过程,之后通过85℃以上的循环水洗瓶12s左右,保证玻璃瓶的预热杀菌和异物被倾倒出来,但此种方式需要长时间维持水温在85℃以上,耗用大量蒸汽。调整后的洗瓶方式为:使用紫外灯照射流经灯管内部洗瓶机水箱的循环水,紫外灯功率为40W,辐照处理水量3吨/小时,达到紫外线照射杀菌的目的,辅助减少热力杀菌耗用的蒸汽量,使洗瓶机水箱中的水温保持在55-65℃即可达到玻璃瓶的预热和灭菌效果。

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图1 紫外杀菌灯管实物图   


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图2 紫外杀菌灯管安装示意图   


  

表1 洗瓶环节微生物检测结果 



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从表1可以看出经过紫外杀菌器辐照杀菌的水可以达到生产的要求。

2 温度的控制

2.1 前杀菌温度的控制

前杀菌是玻璃瓶装罐藏制品生产环节重要的关键控制点,在真空调配锅中酱体的温度在78-83℃,经过前杀菌后,酱体温度加热到86-88℃,可杀死酱体中的大部分微生物;前杀菌温度控制采用列管式杀菌器,热水和酱体分别处于不同的管道内,设定前杀菌温度88-90℃;双金属温度计安装在列管式杀菌器出口,用于直观的观测酱体的温度;酱体循环水温度补充使用电磁阀控制蒸汽开关,当水温低于设定值,则自动补充蒸汽对酱体进行加热,酱体温度低于设定温度值时回流至平衡罐中,酱体温度达到设定值时酱体流入到灌装机进行灌装。

  

表3 350g、500g、750g玻璃瓶装番茄酱中心温度监测  



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2.2 灌装温度的控制

灌装温度同样是生产罐藏制品的关键控制点,酱体灌装温度低则不利于真空的形成,同时导致杀菌不彻底,产品有涨盖的风险;灌装温度过高导致酱体膨胀,虽然看似已达到罐装量要求,但净含量达不到生产要求,同时由于酱体膨胀导致产品顶隙较少,不利于形成真空。所以经过试验反复摸索,总结出产品的灌装温度和真空度的关系。

  

表2 灌装温度和真空度的关系 



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从表2中可以看出,在生产规格为350g、500g、750g不同重量的番茄酱时,当灌装温度不低于84℃时,产品的真空度可达到0.03MPa以上,所以需要控制产品的灌装温度不低于84℃。

2.3 通过喷淋杀菌机后产品中心温度曲线的监测

监测工具:使用的是由热力杀菌温度数据记录器,记录350g、500g、750g三种不同规格玻璃瓶装番茄酱产品通过喷淋杀菌机时产品中心温度曲线。灌装温度不低于84℃,预设喷淋杀菌机杀菌温度不低于95℃,杀菌时间20min,三种不同规格的产品检测的产品中心温度和曲线图如表3。

从表3中可以看出,当灌装温度不低于84℃时,喷淋杀菌机杀菌温度设定为不低于95℃,杀菌时间不少于20min时,规格为350g的玻璃瓶装番茄酱产品通过喷淋杀菌机产品中心温度最高可以达到84.73℃,在84℃以上温度所处的时间为18min;规格为500g的玻璃瓶装番茄酱产品通过喷淋杀菌机产品中心温度最高可以达到87.00℃,在84℃以上温度所处的时间为37min;规格为750g的玻璃瓶装番茄酱产品通过喷淋杀菌机产品中心温度最高可以达到88.83℃,在84℃以上温度所处的时间为36min;所以在灌装温度不低于84℃时,喷淋杀菌机杀菌温度设定为不低于95℃,杀菌时间不少于20min时,不同规格的玻璃瓶装产品的中心温度达到84℃以上的时长可达到18-37min。

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图3 喷淋杀菌过程被杀菌物料中心温度曲线  


2.4 保温试验验证结果

  

表4 保温阶段微生物检测结果  



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3 结论

根据相应的试验和检测结果证明,使用功率为40W的紫外灯照射流经灯管内部洗瓶机水箱的循环水,可达到紫外线照射杀菌的目的,辅助减少热力杀菌耗用的蒸汽量,使洗瓶机水箱中的水温保持在55-65℃即可达到玻璃瓶的预热和灭菌效果;控制玻璃瓶装番茄酱产品p H 3.8-4.0,前杀菌温度不低于86℃,灌装温度不低于84℃,喷淋杀菌机设定的杀菌温度不低于95℃,杀菌时间不低于20min,可保证产品的质量与安全性,颜色和口感均有所提升,同时提高了车间的生产效率和降低了能耗,目前此方法已投入使用。