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循环热水杀菌锅与其他食品加工设备的集成应用

2025-05-16

循环热水杀菌锅在食品加工中需与预处理、灌装、包装、物流等环节设备联动,形成标准化生产线。其集成应用以流程衔接顺畅性、工艺匹配度、智能化协同为核心,通过数据互通与机械联动提升生产效率与稳定性。以下是主要集成场景及技术要点:

一、与预处理生产线的集成

1. 清洗/漂烫设备联动

适用场景:果蔬罐头、酱菜类产品

集成方式:

水流循环共享:循环热水杀菌锅冷却阶段的温水(如80℃)可输送至果蔬清洗机或漂烫机,用于预处理环节,降低能耗约20%

信号对接:预处理线的称重传感器与杀菌锅的装载量监控系统联动,自动匹配杀菌时间(如原料固形物含量>60% 时,延长杀菌5分钟)。

2. 斩拌/乳化设备协同

适用场景:肉酱、调味酱等含颗粒产品

集成要点:

粒径匹配杀菌参数:斩拌机的刀片转速(影响颗粒大小)与杀菌锅的热水穿透效率联动,如颗粒>5mm 时,杀菌锅采用底喷式强循环水流增强热传导;

在线检测衔接:乳化机出口的粘度计数据实时传输至杀菌控制系统,自动调整升温速率(如粘度>5000mPas 时,升温速率降至 3/min,避免焦糊)。

二、与灌装 / 封口设备的无缝对接

1. 包装类型适配

包装形式

集成设备

联动技术要点

玻璃瓶 / 金属罐

真空旋盖机、封罐机

·杀菌锅反压系统与旋盖机真空度匹配(如旋盖真空度 - 0.06MPa 时,杀菌压力维持 0.15MPa 防爆瓶)

·罐身编码与杀菌批次绑定,通过扫码追溯杀菌数据

软包装袋

立式包装机、四边封设备

·包装机热封温度与杀菌锅冷却速率联动(如热封温度>180℃时,杀菌后快速冷却至 40℃以下防包装变形)

·缺袋检测传感器触发杀菌锅延时启动,避免空锅运行

自立袋 / 盒中袋

自立袋灌装机、盒中袋充填机

·灌装量精度(±1%)与杀菌锅托盘间距匹配,确保袋装产品在杀菌篮中均匀排布

·封口强度在线检测(如剥离力>5N)与杀菌锅压力曲线联动,压力波动超过 ±0.05MPa 时自动停机

 

 

2. 无菌灌装线集成

适用场景:高附加值产品(如低温肉制品、植物基饮品)

集成方案:

超高温杀菌(UHT+ 循环热水杀菌组合:

UHT 设备完成物料杀菌(如135/3s),灌装至无菌袋后,再进入无菌环境下的循环热水杀菌锅(90/10min)进行二次包装杀菌,实现 “物料 + 包装” 双无菌;

层流净化对接:循环热水杀菌锅出料口与无菌灌装间通过层流罩连接,空气洁净度达ISO 7级,防止二次污染。

三、与智能仓储 / 物流系统的联动

1. 自动出入料系统

机械臂集成:

杀菌锅配套六轴机械臂或桁架机械手,与上游灌装线的传送带速度(如 1.2m/s)同步,实现 “灌装→入锅→杀菌→出锅→仓储” 全流程无人化;

举升机构与杀菌篮重量传感器联动,超载时自动报警并分流至备用锅。

2. 仓储管理系统(WMS)对接

数据交互:

循环热水杀菌锅控制系统实时上传批次号、杀菌时间、产品温度曲线至 WMS,生成电子台账;

WMS根据杀菌完成时间,调度AGV 小车将杀菌后的产品运输至冷却区或成品库,避免滞留导致口感劣化。

3. 冷链衔接设计

快速冷却与冷链联动:

循环热水杀菌锅冷却段出口设置隧道式冷水喷淋机(水温 5~10℃),将产品中心温度快速降至≤15℃,随后直接接入冷链传送带(温度≤4℃),满足巴氏杀菌产品的冷链运输要求。

四、与能源管理系统的协同

1. 蒸汽 / 热水供应网络

集中供能模式:

多台杀菌锅与蒸汽锅炉、热水储罐组成供能网络,通过板式换热器实现热量分配:

高峰时段(如 3 台锅同时杀菌),储罐提供稳定热水(85℃),锅炉补热;

低峰时段,杀菌锅余热(如冷却排水 70℃)回流至储罐,预热下一批次用水。

2. 智能能耗监控

物联网(IoT)集成:

循环热水杀菌锅的蒸汽消耗量、用电量、用水量数据接入工厂EMS(能源管理系统),实时显示单批次能耗;

系统自动优化排班计划,将杀菌任务集中在谷电时段(如夜间),降低用电成本约 15%

五、与质量控制系统的深度融合

1. 在线检测设备联动

金属异物检测:

循环热水杀菌锅出料口设置金属检测仪,与杀菌锅批次锁定功能联动:检测到异物时,同批次产品自动标记并隔离,追溯杀菌参数是否异常(如温度波动>±2℃)。

密封性检测:

真空衰减法检漏设备与杀菌锅压力曲线数据库对比,如检测到包装泄漏,系统自动分析杀菌阶段是否存在压力骤降(如>0.1MPa/s)导致密封失效。

2. 微生物快速检测集成

ATP 荧光检测:

循环热水杀菌锅冷却区设置在线微生物检测仪,每小时自动取样检测 ATP 值(≤10RLU 为合格),超标时触发杀菌程序复盘(如核对该批次温度-时间参数是否达标)。

六、典型集成生产线案例

1. 八宝粥罐头生产线

流程:

原料清洗(鼓泡清洗机)→ 预煮(夹层锅)→ 装罐(定量灌装机)→ 封口(真空封罐机)→ 循环热水杀菌锅(121/30min,反压 0.2MPa)→ 冷却(三段式冷却隧道)→ 喷码(激光打码机)→ 码垛(机器人码垛机)→ 仓储(立体库)

集成亮点:

封罐机与杀菌锅通过同步传送带连接,传输速度匹配(5 / 秒),避免罐身碰撞;

循环热水杀菌锅冷却废水(60℃)用于清洗机预热水源,年节水约 5000 吨。

2. 宠物湿粮生产线

流程:

肉糜斩拌(斩拌机)→ 灌装(自立袋灌装机)→ 封口(热封机)→ 循环热水杀菌锅(115/20min,底喷式水流)→ 称重分选(动态检重秤)→ 金属检测→ 装箱(开箱装箱一体机)→ palletizing(托盘堆垛机)

集成亮点:

斩拌机出料口与灌装机通过螺杆泵联动,流量精度 ±0.5%,确保杀菌时内容物均匀分布;

循环热水杀菌锅数据直接接入宠物食品追溯平台,消费者扫码可查看杀菌时间、压力等关键参数。

循环热水杀菌锅的集成应用需以全流程工艺闭环为目标,通过设备物理对接(如传送带、机械臂)、数据互通(如 PLC MES 系统)、能源共享(如余热回收)实现生产效率很大。

文来源于诸城市安泰机械有限公司官网http://www.zcatspjx.com/